DE102020131921A1 - Hybrid powertrain for a hybrid powered vehicle - Google Patents

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DE102020131921A1
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Tassilo Scholle
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    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • 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
    • 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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    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
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    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K2006/541—Transmission for changing ratio without reverse ratio using instead electric reversing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/428—Double clutch arrangements; Dual clutches
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0052—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising six forward speeds

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Elektromaschine (5) und einer Brennkraftmaschine (1), deren Kraftabgabewelle (10) über zwei lastschaltbare Trennkupplungen (K1, K2) einer Doppelkupplung alternierend entweder auf eine erste Antriebswelle (9) oder auf eine zweite Antriebswelle (7) eines Doppelkupplungsgetriebes (3) abtreibt, wobei mittels der Antriebswellen (7, 9) entweder ein erstes Teilgetriebe (I) oder ein zweites Teilgetriebe (II) aktivierbar ist, und wobei auf den beiden Antriebswellen (7, 9) sowie einer dazu achsparallelen Abtriebswelle (13) in genau drei Radebenen (R1 bis R3) Fest- und Loszahnräder angeordnet sind, die unter Bildung von verbrennungsmotorischen Gängen zu Zahnradsätzen zusammengefasst sind, in denen die Loszahnräder mittels Schaltelementen (SE1, SE2) mit der Welle (13) kuppelbar sind. Erfindungsgemäß wirkt die Elektromaschine (5) über ein Vorgelege (V) auf das Doppelkupplungsgetriebe (3) ein. Das Vorgelege (V) weist ein Vorgelege-Schaltelement (SE3) auf, das in einer ersten Schaltstellung (E) die Elektromaschine (5) mit dem Doppelkupplungsgetriebe (3) koppelt, und in einer zweiten Schaltstellung (N3) die Elektromaschine (5) von dem Doppelkupplungsgetriebe (3) entkoppelt.The invention relates to a hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle, with an electric machine (5) and an internal combustion engine (1), whose power output shaft (10) alternately connects either a first drive shaft (9) or a second drive shaft (7) of a dual clutch transmission (3) drives off, with either a first sub-transmission (I) or a second sub-transmission (II) being able to be activated by means of the drive shafts (7, 9), and with the two drive shafts (7, 9) and an output shaft (13) parallel to the axis, fixed and loose gears are arranged in exactly three wheel planes (R1 to R3), which are combined to form internal combustion engine gears to gear sets in which the loose gears are connected to the shaft ( 13) can be coupled. According to the invention, the electric machine (5) acts on the dual-clutch transmission (3) via a transmission (V). The countershaft (V) has a countershaft shift element (SE3), which in a first shift position (E) couples the electric machine (5) to the double clutch transmission (3), and in a second shift position (N3) the electric machine (5) from decoupled from the dual clutch transmission (3).

Description

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

Ein gattungsgemäßer Hybridantriebsstrang weist eine Elektromaschine, eine Brennkraftmaschine sowie ein Doppelkupplungsgetriebe auf, bei dem eine Kraftabgabewelle der Brennkraftmaschine über zwei lastschaltbare Trennkupplungen einer Doppelkupplung alternierend entweder auf eine erste Antriebswelle oder auf eine zweite Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes abtreiben. Mit Hilfe der Antriebswellen kann jeweils ein erstes Teilgetriebe oder ein zweites Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes aktiviert werden. Auf den beiden Antriebswellen und einer dazu achsparallelen gemeinsamen Abtriebswelle sind in genau drei Radebenen Fest- und Loszahnräder angeordnet. Diese sind unter Bildung von Gangstufen zu Zahnradsätzen zusammengefasst, in denen die Loszahnräder mittels Schaltelementen mit den jeweiligen Wellen koppelbar sind. Es kann zudem eine antriebsnahe Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt sein, bei der die Elektromaschine über ein Vorgelege auf eine der beiden Antriebswellen abtreibt. Alternativ kann eine abtriebsnahe Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt sein, bei der die Elektromaschine über ein Vorgelege auf die Abtriebswelle abtreibt.A hybrid drive train of this type has an electric motor, an internal combustion engine and a double-clutch transmission, in which a power output shaft of the internal combustion engine is driven alternately via two power-shiftable separating clutches of a double clutch either to a first drive shaft or to a second drive shaft of the double-clutch transmission. A first sub-transmission or a second sub-transmission of the dual clutch transmission can be activated with the aid of the drive shafts. Fixed and loose gears are arranged in exactly three wheel planes on the two drive shafts and a shared output shaft that is parallel to the axis. These are combined to form gear sets in which the idler gears can be coupled to the respective shafts by means of switching elements. An electric machine connection close to the drive can also be provided, in which the electric machine drives one of the two drive shafts via a countershaft transmission. Alternatively, an electric machine connection close to the output can be provided, in which the electric machine drives the output shaft via a countershaft transmission.

Aus der DE 10 2014 223 339 A1 und aus der DE 10 2014 223 340 A1 ist jeweils eine Drehmomentübertragungsvorrichtung bekannt. Aus der WO 2016/075334 A1 , aus der WO 2016/075335 A1 , aus der WO 2016/075336 A1 und aus WO 2016/075337 A1 sind weitere Drehmomentübertragungsvorrichtungen bekannt. Aus der DE 10 2016 221 060 A1 ist ein Hybridantriebsstrang bekannt. Aus der DE 10 2016 221 097 A1 ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung für Hybridantriebe bekannt.From the DE 10 2014 223 339 A1 and from the DE 10 2014 223 340 A1 a torque transmission device is known in each case. From the WO 2016/075334 A1 , from the WO 2016/075335 A1 , from the WO 2016/075336 A1 and from WO 2016/075337 A1 other torque transmission devices are known. From the DE 10 2016 221 060 A1 a hybrid drive train is known. From the DE 10 2016 221 097 A1 a torque transmission device for hybrid drives is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, der bei einer im Vergleich zum Stand der Technik bauteilreduzierten, konstruktiv einfachen sowie baulich günstigen Getriebestruktur eine größere Anzahl von Freiheitsgraden in der Funktionalität (das heißt Schaltstrategie) und in der Auslegung der Gangstufen aufweist.The object of the invention is to provide a hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle that has a larger number of degrees of freedom in the functionality (i.e. switching strategy) and in the design of the transmission structure with fewer components than the prior art, which is structurally simple and structurally favorable Has grades.

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

Die Erfindung geht von einem Doppelkupplungsgetriebe mit genau drei Gangschalt-Radebenen aus, an dem eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine anbindbar ist. Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 wirkt die Elektromaschine über ein Vorgelege (zur Drehmomentwandlung) auf das Doppelkupplungsgetriebe ein. Das Vorgelege weist ein Vorgelege-Schaltelement SE3 auf, das in einer ersten Schaltstellung die Elektromaschine mit dem Doppelkupplungsgetriebe koppelt, und in einer zweiten Schaltstellung N3 die Elektromaschine von dem Doppelkupplungsgetriebe entkoppelt. Bei einem rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb ist die Elektromaschine stillgelegt sowie - bei in die Schaltstellung N3 geschaltetem Vorgelege-Schaltelement SE3 - vollständig vom Antriebsstrang entkoppelt, so dass an der stillgelegten Elektromaschine keine Schleppverluste entstehen.The invention is based on a dual-clutch transmission with exactly three gear-shift wheel planes, to which an internal combustion engine and an electric machine can be connected. According to the characterizing part of claim 1, the electric machine acts on the dual clutch transmission via a countershaft (for torque conversion). The intermediate transmission has an intermediate transmission switching element SE3, which in a first switching position couples the electric machine to the double-clutch transmission, and in a second switching position N3 decouples the electric machine from the double-clutch transmission. When driving purely with the internal combustion engine, the electric machine is shut down and—when the countershaft shift element SE3 is switched to the switch position N3—is completely decoupled from the drive train, so that no drag losses occur on the shut down electric machine.

Das erfindungsgemäße Getriebe kann beispielhaft mit einer antriebsseitigen oder abtriebsseitigen Elektromaschinen-Anbindung realisiert sein. Dadurch ergibt sich eine Getriebe-Funktionalität, die im Stand der Technik nur mit einem Doppelkupplungsgetriebe erzielbar ist, das eine wesentlich größere Anzahl von Radebenen aufweist. Ein solches herkömmliches Doppelkupplungsgetriebe ist daher wesentlich komplexer aufgebaut und weist eine große axiale Baulänge auf. Demgegenüber weist das erfindungsgemäße Getriebe einen geringen Bauraumbedarf sowie einen geringen getriebetechnischen Bauteilaufwand auf.The transmission according to the invention can be implemented, for example, with an electric machine connection on the input side or the output side. This results in a transmission functionality that can only be achieved in the prior art with a dual clutch transmission that has a significantly larger number of wheel planes. Such a conventional double-clutch transmission is therefore constructed in a much more complex manner and has a large axial overall length. In contrast, the transmission according to the invention has a small installation space requirement and a low transmission-related component outlay.

Die Erfindung betrifft bevorzugt einen Hybridantriebsstrang, der axial kurzbauend sowie mit einer geringstmöglichen Anzahl von Schaltelementen ausgeführt ist. Von daher ist der Hybridantriebsstrang sowohl für einen Längseinbau als auch für einen Quereinbau im Fahrzeug geeignet.The invention preferably relates to a hybrid drive train that is designed to be axially short and has the smallest possible number of shifting elements. Therefore, the hybrid powertrain is suitable for both longitudinal installation and transverse installation in the vehicle.

Insgesamt können bei möglichst geringem getriebetechnischem Aufwand die sechs verbrennungsmotorischen Vorwärtsgänge sowie drei zusätzliche elektromotorische Vorwärtsgänge mittels nur genau dreier Schaltelementen schaltbar sein. Im erfindungsgemäßen Getriebe können vier verbrennungsmotorische Vorwärtsgänge als Direkt-Vorwärtsgänge realisiert sein, die jeweils nur eine der vier Gangstufen-Radebenen nutzen. Zwei weitere verbrennungsmotorische Gänge können als Windungs-Vorwärtsgange realisiert sein, die jeweils mehrere Radebenen im Getriebe in Kombination nutzen. Auf diese Weise sind die sechs verbrennungsmotorischen Vorwärtsgänge durch Mehrfachnutzung sämtlicher Gangstufen-Radebenen darstellbar.Overall, the six internal combustion engine forward gears and three additional electric motor forward gears can be shifted using only exactly three shifting elements with the lowest possible transmission complexity. In the transmission according to the invention, four internal combustion engine forward gears can be implemented as direct forward gears, each of which uses only one of the four gear wheel levels. Two further internal combustion engine gears can be implemented as winding forward gears, each of which uses a combination of several wheel planes in the transmission. In this way, the six internal combustion engine forward gears can be achieved by multiple use of all gear wheel levels.

Das schaltbare Vorgelege kann in beliebiger Weise realisiert sein. Bei einer konstruktiv einfachen sowie axial kurzbauenden Ausführungsvariante kann das Vorgelege eine Stirnradstufe bzw. Vorgelege-Radebene mit einem auf der Abtriebswelle angeordneten abtriebsseitigen Zahnrad und einem damit kämmenden antriebsseitigen Zahnrad aufweisen. In diesem Fall kann das abtriebsseitige Zahnrad der Vorgelege-Radebene als Loszahnrad auf der Abtriebswelle drehgelagert sein. Das antriebsseitige Zahnrad der Vorgelege-Radebene kann dagegen als Festzahnrad auf der Antriebswelle angeordnet sein.The switchable transmission can be implemented in any way. In a structurally simple and axially short design variant, the countershaft can be a spur gear stage or countershaft gear plane with a gear on the output side arranged on the output shaft and with it a have meshing drive-side gear. In this case, the output-side gear of the countershaft gear plane can be rotatably mounted as an idler gear on the output shaft. The drive-side gear wheel of the countershaft gear plane, on the other hand, can be arranged as a fixed gear wheel on the drive shaft.

In der ersten Schaltstellung E des Vorgelege-Schaltelements SE3 kann eine antriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt sein, bei der das abtriebsseitige Loszahnrad der Vorgelege-Radebene V drehfest an die Elektromaschinen-Welle angebunden ist.In the first shift position E of the countershaft shifting element SE3, an electric machine connection on the drive side can be provided, in which the idler gear on the output side of the countershaft gear plane V is connected to the electric machine shaft in a torque-proof manner.

In einer zweiten Schaltstellung N3 des Vorgelege-Schaltelements SE3 ist die Elektromaschinen-Welle 25 sowohl von der Abtriebswelle 13 als auch von dem abtriebsseitigen Zahnrad 16 der Vorgelege-Radebene V entkoppelt.In a second shift position N3 of the countershaft shifting element SE3, the electric machine shaft 25 is decoupled both from the output shaft 13 and from the output-side gear wheel 16 of the countershaft gear plane V.

In einer dritten Schaltstellung S5a des Vorgelege-Schaltelements SE3 kann das abtriebsseitige Loszahnrad der Vorgelege-Radebene V drehfest mit der Abtriebswelle verbunden sein.In a third shift position S5a of the countershaft shifting element SE3, the loose gear wheel on the output side of the countershaft gear plane V can be connected in a torque-proof manner to the output shaft.

In einer vierten Schaltstellung S5b des Vorgelege-Schaltelements SE3 kann eine abtriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt sein, bei der die Abtriebswelle drehfest an die Elektromaschinen-Welle angebunden ist.In a fourth shift position S5b of the countershaft shift element SE3, an output-side electric machine connection can be provided, in which the output shaft is connected to the electric machine shaft in a torque-proof manner.

Für eine kompakte Getriebestruktur kann die Elektromaschine koaxial zur Abtriebswelle angeordnet sein. In diesem Fall kann die Elektromaschinen-Welle eine Hohlwelle sein, die auf der Abtriebswelle koaxial drehgelagert ist.For a compact transmission structure, the electric machine can be arranged coaxially to the output shaft. In this case, the electric machine shaft can be a hollow shaft that is coaxially mounted in a rotatable manner on the output shaft.

Bei einer antriebsseitigen Elektromaschinen-Anbindung treibt die Elektromaschine über die (eine Drehmomentwandlung bewirkende) Vorgelege-Radebene auf eine der Antriebswellen ab. Die antriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung weist die folgenden Vorteile auf: So ist mit der antriebsseitigen Elektromaschinen-Anbindung ein rein elektromotorischer Fahrbetrieb ermöglicht (zum Beispiel unter Anderem Parkpilot, Staupilot, elektrisches Kriechen). Zudem ist ein Boost-Betrieb im niedrigen oder hohen Drehmomentbereich gewährleistet. Ferner ist eine optimale Übersetzung für die Darstellung der elektrischen Fahrfunktionen ermöglicht. Außerdem sind zum Beispiel ein Segel-Betrieb sowie ggf. ein Brennkraftmaschinen-Start oder ein Brennkraftmaschinen-Zustart sowie ein Kaltstart ermöglicht. Mit der antriebsseitigen Elektromaschinen-Anbindung kann zudem eine Unterstützung bei der Synchronisierung im Doppelkupplungsgetriebe erfolgen.In the case of an electric machine connection on the drive side, the electric machine drives via the countershaft gear plane (causing torque conversion) onto one of the drive shafts. The drive-side electric machine connection has the following advantages: With the drive-side electric machine connection, purely electric driving operation is possible (for example, park pilot, traffic jam pilot, electric crawling, among others). In addition, boost operation in the low or high torque range is guaranteed. Furthermore, an optimal translation for the representation of the electric driving functions is made possible. In addition, for example coasting operation and possibly starting an internal combustion engine or starting an additional internal combustion engine and a cold start are made possible. With the drive-side electric machine connection, support can also be provided for synchronization in the double clutch transmission.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe kann bevorzugt mittels der drei Radebenen R1 bis R3 sowie der Vorgelege-Radebene V sechs verbrennungsmotorische Gänge darstellen, und zwar vier Direkt-Vorwärtsgänge, die jeweils nur eine der vier Radebenen nutzen, und zwei Windungs-Vorwärtsgänge, die mehrere Radebenen in Kombination nutzen. Die vier Radebenen können in Axialrichtung in einer Reihenfolge hintereinander zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine angeordnet sein. Von daher kann die erste Radebene auf der, der Brennkraftmaschine zugewandten Getriebeseite und die vierte Radebene (d.h. die Vorgelege-Radebene) auf der, der Elektromaschine zugewandten Getriebeseite positioniert sein.The dual clutch transmission according to the invention can preferably represent six internal combustion engine gears by means of the three gear planes R1 to R3 and the countershaft gear plane V, namely four direct forward gears, each of which uses only one of the four gear planes, and two winding forward gears, which use several gear planes in combination to use. The four wheel planes can be arranged one behind the other in the axial direction in a sequence between the internal combustion engine and the electric machine. Therefore, the first gear plane can be positioned on the transmission side facing the internal combustion engine and the fourth gear plane (i.e. the countershaft gear plane) on the transmission side facing the electric machine.

In einer konkreten Ausführungsvariante des Doppelkupplungsgetriebes kann die erste Antriebswelle eine Hohlwelle sein, die radial außen auf der zweiten Antriebswelle koaxial drehgelagert ist. Das der ersten Antriebswelle zugeordnete erste Teilgetriebe kann in Axialrichtung der Doppelkupplung zugewandt sein. Demgegenüber kann das der zweiten Antriebswelle zugeordnete zweite Teilgetriebe unter Zwischenlage des ersten Teilgetriebes von der Doppelkupplung axial beabstandet sein. Sämtliche geraden verbrennungsmotorischen Gänge können dem einen Teilgetriebe zugeordnet sein, während sämtliche ungeraden verbrennungsmotorischen Gänge dem anderen Teilgetriebe zugeordnet sein können. Das erste Teilgetriebe kann genau zwei Radebenen aufweisen. Ebenso kann das zweite Teilgetriebe genau zwei Radebene aufweisen.In a specific embodiment variant of the dual clutch transmission, the first drive shaft can be a hollow shaft which is rotatably mounted coaxially radially on the outside on the second drive shaft. The first partial transmission assigned to the first drive shaft can face the double clutch in the axial direction. In contrast, the second sub-transmission assigned to the second drive shaft can be spaced axially from the dual clutch with the interposition of the first sub-transmission. All even internal combustion engine gears can be assigned to one sub-transmission, while all odd internal combustion engine gears can be assigned to the other sub-transmission. The first sub-transmission can have exactly two wheel planes. Likewise, the second sub-transmission can have exactly two gear planes.

Die geraden Gänge sowie die ungeraden Gänge sind in gängiger Praxis bevorzugt jeweils gruppiert in einem Teilgetriebe anzuordnen. Ansonsten kann die Zuordnung der verbrennungsmotorischen Direkt-Gangstufen zu den jeweiligen Radebenen frei variierbar sein (zum Beispiel 2-4-3-5, 4-2-3-5...). Bevorzugt kann der erste und der sechste verbrennungsmotorische Gang jeweils als Windungsgang realisiert sein.In current practice, the even gears and the odd gears are preferably grouped in a sub-transmission. Otherwise, the assignment of the direct combustion engine gears to the respective wheel planes can be freely varied (for example 2-4-3-5, 4-2-3-5...). Preferably, the first and the sixth internal combustion engine gear can each be implemented as a winding gear.

Ein wesentlicher Aspekt der Erfindung betrifft die Reduzierung der Gangstufen-Radebenen auf die genau vier Radebenen sowie eine stark reduzierte Anzahl von Schaltelementen. Bevorzugt kann dem ersten Teilgetriebe genau ein Schaltelement zugeordnet sein, während das zweite Teilgetriebe insgesamt zwei Schaltelemente aufweist. Bei einer solchen Getriebestruktur weist der Hybridantriebsstrang somit insgesamt nur drei Schaltelemente auf. Diese können bevorzugt axial beidseitig schaltbar sein. Das jeweilige Schaltelement kann somit axial zwischen Gangstufen-Radebenen des Getriebes angeordnet sein, um ein Loszahnrad der zu schaltenden Radebene mit der Abtriebswelle zu kuppeln, oder mit einem Loszahnrad einer benachbarten Radebene zu kuppeln.An essential aspect of the invention relates to the reduction of the gear wheel planes to exactly four wheel planes and a greatly reduced number of shifting elements. Exactly one shifting element can preferably be assigned to the first partial transmission, while the second partial transmission has a total of two shifting elements. With such a transmission structure, the hybrid drive train has only three shifting elements. These can preferably be switchable axially on both sides. The respective shifting element can thus be arranged axially between gear wheel planes of the transmission in order to couple a loose gear wheel of the gear plane to be shifted to the output shaft, or to couple it with a loose gear wheel of an adjacent gear plane.

Die Schaltelemente können wahlweise auf der Antriebswelle oder auf der Abtriebswelle angeordnet sein. Im Hinblick auf reduzierte Schleppmomente ist es besonders bevorzugt, wenn die abtriebsseitigen Zahnräder sämtlicher Radebenen (das heißt die vier Gangschalt-Radebenen) als Loszahnräder auf der Abtriebswelle drehgelagert sind. Demgegenüber können die antriebsseitigen Zahnräder sämtlicher Radebenen als Festzahnräder auf der jeweiligen Antriebswelle drehfest angeordnet sein. In diesem Fall ist die Abtriebswelle frei von Gangschalt-Zahnrädern, das heißt die Abtriebswelle weist kein darauf drehfest angeordnetes Gangschalt-Zahnrad auf, sondern vielmehr lediglich die Kupplungsverzahnungen der Schaltelemente.The switching elements can be arranged either on the input shaft or on the output shaft. With regard to reduced drag torques, it is particularly preferred if the output-side gears of all wheel planes (that is, the four gear-shift gear planes) are rotatably mounted as idler gears on the output shaft. In contrast, the drive-side gears of all wheel planes can be arranged as fixed gears on the respective drive shaft in a rotationally fixed manner. In this case, the output shaft is free of gearshift gears, that is to say the output shaft does not have a gearshift gear arranged non-rotatably on it, but rather only the clutch teeth of the shifting elements.

Das erste Schaltelement SE1 (zum Beispiel eine herkömmliche Doppelsynchronkupplung) kann axial beidseitig schaltbar sein. Zudem kann das erste Schaltelement in Axialrichtung zwischen der ersten Radebene und der zweiten Radebene angeordnet sein. Je nach Schaltstellung kann das erste Schaltelement ein Loszahnrad der zu schaltenden ersten oder zweiten Radebene mit der Abtriebswelle kuppeln.The first shifting element SE1 (for example a conventional double synchronizer clutch) can be shiftable axially on both sides. In addition, the first shifting element can be arranged in the axial direction between the first gear plane and the second gear plane. Depending on the shift position, the first shift element can couple a loose gear wheel of the first or second gear plane to be shifted with the output shaft.

Bevorzugt kann ein zweites Schaltelement SE2 ebenfalls axial beidseitig schaltbar sein und in Axialrichtung zwischen der zweiten Radebene und der dritten Radebene angeordnet sein. Das zweite Schaltelement kann bevorzugt die folgenden Schaltstellungen einnehmen: In einer ersten Schaltstellung S3 kann das zweite Schaltelement ein Loszahnrad der dritten Radebene mit der Abtriebswelle koppeln. In einer zweiten Schaltstellung S4b kann das zweite Schaltelement die Loszahnräder der zweiten und dritten Radebenen miteinander koppeln. In einer Neutralstellung N2 kann das zweite Schaltelement außer Eingriff mit den beiden Loszahnräder der zweiten und dritten Radebenen sein sowie außer Eingriff mit der Abtriebswelle sein.A second shifting element SE2 can preferably also be shiftable axially on both sides and can be arranged in the axial direction between the second gear plane and the third gear plane. The second shift element can preferably assume the following shift positions: In a first shift position S3, the second shift element can couple an idler gear of the third gear plane to the output shaft. In a second switching position S4b, the second switching element can couple the idler gears of the second and third gear planes to one another. In a neutral position N2, the second shifting element can be disengaged from the two idler gears of the second and third wheel planes and disengaged from the output shaft.

Im Hinblick auf eine konstruktiv einfache und bauraumreduzierte Getriebestruktur ist es zudem bevorzugt, wenn die Abtriebswelle über eine axial kurz bauende Stirnradstufe eine dazu achsparallele Eingangswelle eines Achsdifferenzials (insbesondere einer Fahrzeug-Vorderachse) antreibt. Die Stirnradstufe kann baulich günstig in Axialrichtung zwischen der Doppelkupplung und der ersten Gangstufen-Radebene positioniert sein. Die Eingangswelle des Achsdifferenzials kann als eine Achsdifferenzial-Ritzelwelle der Fahrzeugachse ausgeführt sein. Das Stirnzahnrad der Stirnradstufe kann - im Gegensatz zu den abtriebsseitigen Gangschalt-Zahnrädern der Gangschalt-Radebenen - drehfest auf der Abtriebswelle angeordnet sein.With regard to a structurally simple and space-reduced transmission structure, it is also preferred if the output shaft drives an axially parallel input shaft of an axle differential (in particular a vehicle front axle) via an axially short spur gear stage. The spur gear stage can be positioned structurally favorably in the axial direction between the double clutch and the first gear stage gear plane. The input shaft of the axle differential can be designed as an axle differential pinion shaft of the vehicle axle. The spur gear of the spur gear stage can—in contrast to the gear shift gears of the gear shift gear planes on the output side—be arranged on the output shaft in a rotationally fixed manner.

Für eine einfache Realisierung eines Rückwärtsgangs kann die Elektromaschine des Hybridantriebsstrangs in umgekehrter Drehrichtung betrieben werden, und zwar unter Bildung eines elektromotorischen Rückwärtsgangs, so dass eine zusätzliche Rückwärtsgang-Radebene, wie es bei einem mechanischen Rückwärtsgang erforderlich wäre, wegfällt.For a simple implementation of a reverse gear, the electric machine of the hybrid drive train can be operated in the opposite direction of rotation, namely to form an electromotive reverse gear, so that an additional reverse gear wheel plane, as would be required for a mechanical reverse gear, is omitted.

Der erfindungsgemäße Hybridantriebsstrang kann sowohl im Längseinbau als auch im Quereinbau im Fahrzeug verbaut werden. Nachfolgend wird eine besonders bevorzugte Längseinbausituation des Hybridantriebsstrangs im Fahrzeug beschrieben: So können in dem längseingebauten Hybridantriebsstrang die Getriebewellen in der Fahrzeuglängsrichtung ausgerichtet sein. Speziell bei einem frontseitigen Längseinbau im Fahrzeug kann die Elektromaschine in der Fahrzeuglängsrichtung hinter dem Getriebe (zum Beispiel bauraumgünstig in einem Fahrzeugtunnel) positioniert sein. Die Elektromaschine kann dabei in teilweiser seitlicher Überdeckung in Fahrzeugquerrichtung mit dem Getriebe positioniert sein oder alternativ ohne seitliche Überdeckung hinter dem Getriebe positioniert sein.The hybrid drive train according to the invention can be installed both longitudinally and transversely in the vehicle. A particularly preferred longitudinal installation situation of the hybrid drive train in the vehicle is described below: In the longitudinally installed hybrid drive train, the transmission shafts can be aligned in the longitudinal direction of the vehicle. Especially in the case of longitudinal installation in the front of the vehicle, the electric machine can be positioned in the longitudinal direction of the vehicle behind the transmission (for example in a vehicle tunnel in a space-saving manner). The electric machine can be positioned in partial lateral overlap with the transmission in the transverse direction of the vehicle or, alternatively, it can be positioned behind the transmission without lateral overlap.

Im Hybridantriebsstrang können alle Antriebsvarianten realisiert werden, das heißt ein Frontantrieb, ein Heckantrieb oder ein Allradantrieb. In einer Weiterbildung der Erfindung kann der Hybridantriebsstrang für einen Allradantrieb ausgelegt sein, bei dem über das Getriebe sowohl die Vorderachse als auch die Hinterachse des Fahrzeugs angetrieben werden können. Eine bauraumreduzierte sowie konstruktiv einfache Realisierung des Allradantriebs ist von entscheidender Bedeutung: Vor diesem Hintergrund kann die Abtriebswelle zweiteilig ausgebildet sein, und zwar mit einer Abtriebs-Hohlwelle, auf der die Gangzahnräder sämtlicher vier Gangstufen-Radebenen angeordnet sind, und mit einer Abtriebs-Innenwelle, auf der die Abtriebs-Hohlwelle koaxial drehgelagert ist. In der Einbaulage kann die Abtriebs-Hohlwelle in der Fahrzeuglängsrichtung nach fahrzeughinten über das Getriebegehäuse hinaus mit einem Wellen-Endstück axial verlängert sein. Das Wellen-Endstück der Abtriebs-Hohlwelle kann an einer Eingangsseite eines Zwischendifferenzials angeschlossen sein. Von den beiden Ausgangsseiten des Zwischendifferenzials führt eine Endwelle nach fahrzeughinten in Richtung Hinterachse des Fahrzeugs und die Abtriebs-Innenwelle zum Vorderachsdifferenzial. In diesem Fall kann die Abtriebs-Innenwelle über die Stirnradstufe mit einer Antriebswelle des Vorderachsdifferenzials trieblich verbunden sein.All drive variants can be implemented in the hybrid drive train, ie front-wheel drive, rear-wheel drive or all-wheel drive. In a development of the invention, the hybrid drive train can be designed for all-wheel drive, in which both the front axle and the rear axle of the vehicle can be driven via the transmission. A space-reduced and structurally simple implementation of the all-wheel drive is of crucial importance: Against this background, the output shaft can be designed in two parts, namely with a hollow output shaft on which the gear wheels of all four gear wheel levels are arranged, and with an inner output shaft, on which the hollow output shaft is rotatably mounted coaxially. In the installed position, the output hollow shaft can be extended axially in the longitudinal direction of the vehicle to the rear of the vehicle beyond the transmission housing with a shaft end piece. The shaft end piece of the hollow output shaft can be connected to an input side of an intermediate differential. From the two output sides of the intermediate differential, an end shaft leads to the rear of the vehicle in the direction of the rear axle of the vehicle and the output inner shaft to the front axle differential. In this case, the output inner shaft can be drivingly connected to a drive shaft of the front axle differential via the spur gear stage.

In einer bauraumgünstigen Anordnung der Elektromaschine kann deren Elektromaschine-Welle als eine Hohlwelle realisiert sein. Diese kann auf der Abtriebs-Hohlwelle koaxial drehgelagert sein. Sowohl die Abtriebs-Hohlwelle als auch die Abtriebs-Innenwelle können sich in diesem Fall komplett durchgängig durch die Elektromaschine nach fahrzeughinten erstrecken.In an arrangement of the electric machine that is favorable in terms of installation space, its electric machine shaft can be implemented as a hollow shaft. This can be rotatably mounted coaxially on the output hollow shaft. In this case, both the output hollow shaft and the output inner shaft can completely extend continuously through the electric machine to the rear of the vehicle.

Nachfolgend sind Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.Exemplary embodiments of the invention are described below with reference to the accompanying figures.

Es zeigen:

  • 1 eine Getriebestruktur des Hybridantriebsstrangs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 bis 5 jeweils Detail-Ansichten von Schaltelementen in der Getriebestruktur;
  • 6 ein Schaltschema gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 7 bis 9 jeweils Getriebestrukturen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
Show it:
  • 1 a transmission structure of the hybrid powertrain according to a first embodiment;
  • 2 until 5 each detail views of switching elements in the transmission structure;
  • 6 a circuit diagram according to the first embodiment;
  • 7 until 9 each transmission structures according to further embodiments.

In der 1 ist ein Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug gezeigt, der sich im Wesentlichen aus einer Brennkraftmaschine 1, einem Doppelkupplungsgetriebe 3 und einer Elektromaschine 5 zusammensetzt. Das Doppelkupplungsgetriebe 3 weist eine erste Antriebswelle 9 und eine zweite Antriebswelle 7 auf. Diese sind koaxial angeordnet und über zwei zum Beispiel hydraulisch betätigbare lastschaltbare Trennkupplungen K1, K2 sowie über einen vorgeschalteten Drehschwingungsdämpfer 8 alternierend mit einer Kraftabgabewelle 10 der Brennkraftmaschine 1 momentenübertragend verbindbar. Die erste Antriebswelle 9 ist in der 1 als eine Hohlwelle realisiert, die koaxial auf der als Vollwelle realisierten zweiten Antriebswelle 7 abgestützt ist. Achsparallel zu den beiden Antriebswellen 7, 9 ist eine Abtriebswelle 13 vorgesehen.In the 1 a hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle is shown, which is composed essentially of an internal combustion engine 1 , a dual-clutch transmission 3 and an electric machine 5 . The dual clutch transmission 3 has a first drive shaft 9 and a second drive shaft 7 . These are arranged coaxially and can be alternately connected to a power output shaft 10 of the internal combustion engine 1 in a torque-transmitting manner via two, for example, hydraulically actuated power-shiftable clutches K1, K2 and via an upstream torsional vibration damper 8. The first drive shaft 9 is in the 1 realized as a hollow shaft, which is supported coaxially on the second drive shaft 7 realized as a solid shaft. An output shaft 13 is provided axially parallel to the two drive shafts 7 , 9 .

Im Doppelkupplungsgetriebe 3 sind genau sechs verbrennungsmotorische Vorwärtsgänge 1 bis 6 einlegbar. Diese sind mit Hilfe von drei Gangstufen-Radebenen R1 bis R3 sowie einer Vorgelege-Radebene V durch entsprechende Zahnradsätze mit jeweils einem Loszahnrad und einem Festzahnrad realisierbar. Die Loszahnräder der Radebenen R1 bis R3 sowie V sind mittels genau dreier Schaltelementen SE1, SE2 und SE3 schaltbar. Zudem sind die Loszahnräder der Radebenen R1 bis R3 sowie V auf der Abtriebswelle 13 drehbar gelagert, während die Festzahnräder der Radebenen R1 bis R3 sowie V drehfest auf den jeweiligen Antriebswellen 7, 9 angeordnet sind.In the dual clutch transmission 3, exactly six forward gears 1 to 6 based on the combustion engine can be engaged. These can be realized with the help of three gear wheel planes R1 to R3 and a countershaft gear plane V by means of corresponding gear sets, each with a loose gear wheel and a fixed gear wheel. The idler gears of gear planes R1 to R3 and V can be shifted using exactly three shifting elements SE1, SE2 and SE3. In addition, the idler gears of the gear planes R1 to R3 and V are rotatably mounted on the output shaft 13, while the fixed gears of the gear planes R1 to R3 and V are non-rotatably arranged on the respective drive shafts 7, 9.

In der 1 ist der Hybridantriebsstrang für einen Frontantrieb ausgelegt, bei dem mittels des Getriebes 3 die Vorderachse VA des Fahrzeugs antreibbar ist. Die Elektromaschine 5 ist koaxial zur Abtriebswelle 13 ausgerichtet. Die Abtriebswelle 13 ist zu einem Vorderachsdifferenzial 21 geführt. Von den beiden Ausgangsseiten des Vorderachsdifferenzials 21 sind Flanschwellen 33 in der Fahrzeugquerrichtung y bis zu nicht gezeigten Fahrzeug-Vorderrädern geführt. Die Abtriebswelle 13 treibt über eine Stirnradstufe 14 mit Stirnzahnrädern 15, 17 auf eine Eingangswelle 19 des Vorderachsdifferenzials 21 ab. Das Stirnzahnrad 17 ist in der 1 als einziges Festzahnrad auf der Abtriebswelle 13 angeordnet, wodurch die Bildung von Trägheitsmomenten reduziert ist.In the 1 the hybrid drive train is designed for a front-wheel drive, in which the front axle VA of the vehicle can be driven by means of the transmission 3 . The electric machine 5 is aligned coaxially with the output shaft 13 . The output shaft 13 is led to a front axle differential 21 . From the two output sides of the front axle differential 21, stub shafts 33 are guided in the vehicle transverse direction y to the vehicle front wheels (not shown). The output shaft 13 drives an input shaft 19 of the front axle differential 21 via a spur gear stage 14 with spur gears 15 , 17 . The spur gear 17 is in the 1 arranged as the only fixed gear on the output shaft 13, whereby the formation of moments of inertia is reduced.

Mittels der ersten und zweiten Antriebswellen 7, 9 kann jeweils ein erstes Teilgetriebe I und ein zweites Teilgetriebe II des Doppelkupplungsgetriebes 3 aktiviert werden. Das zweite Teilgetriebe II ist in der 1, in der Axialrichtung betrachtet, unter Zwischenlage des ersten Teilgetriebes I axial von der Doppelkupplung K1, K2 beabstandet, die in der 1 am linken äußeren Getriebeende angeordnet ist. Am gegenüberliegenden rechten axial äußeren Getriebeende des Doppelkupplungsgetriebes 3 ist die Elektromaschine 5 positioniert.A first sub-transmission I and a second sub-transmission II of the dual clutch transmission 3 can be activated by means of the first and second drive shafts 7 , 9 . The second sub-transmission II is in the 1 , viewed in the axial direction, with the interposition of the first sub-transmission I axially spaced from the dual clutch K1, K2, which in the 1 is arranged at the left outer end of the transmission. The electric machine 5 is positioned on the opposite, right, axially outer transmission end of the dual clutch transmission 3 .

Der verbrennungsmotorische erste und sechste Vorwärtsgang V1 und V6 sind in der 1 und 2 jeweils als Windungsgang realisiert, in dessen Lastpfad die beiden Teilgetriebe I und II eingebunden sind, wie später beschrieben ist. Die geraden Direkt-Vorwärtsgänge V2 und V4 sind über die erste Antriebswelle 9 sowie über die zweite Trennkupplung K2 aktivierbar. Demgegenüber sind die ungeraden Direkt-Vorwärtsgänge V3 und V5 des zweiten Teilgetriebes II über die zweite Antriebswelle 7 sowie über die erste Trennkupplung K1 aktivierbar.The internal combustion engine first and sixth forward gear V1 and V6 are in the 1 and 2 each implemented as a winding gear, in the load path of which the two sub-transmissions I and II are involved, as will be described later. The straight direct forward gears V2 and V4 can be activated via the first drive shaft 9 and via the second separating clutch K2. In contrast, the odd direct forward gears V3 and V5 of the second sub-transmission II can be activated via the second drive shaft 7 and via the first separating clutch K1.

In der 1 sind die vier Gangschalt-Radebenen R1 bis R3 sowie V in der Axialrichtung in einer Reihenfolge hintereinander zwischen der Brennkraftmaschine 1 und der Elektromaschine 5 angeordnet. Die erste Radebene R1 ist auf der, der Brennkraftmaschine 1 zugewandten Getriebeseite positioniert, während die Vorgelege-Radebene V auf der, der Elektromaschine 5 zugewandten Getriebeseite positioniert ist. Das in der 1 gezeigte erste Teilgetriebe I weist somit die beiden Radebenen R1 und R2 sowie das Schaltelement SE1 auf. Das zweite Teilgetriebe II weist die beiden Radebenen R3 und V auf, wobei insgesamt zwei Schaltelemente SE2 und SE3 vorgesehen sind. In Axialrichtung zwischen der Doppelkupplung K1, K2 und der ersten Radebene R1 ist in der 1 die Stirnradstufe 14 positioniert.In the 1 For example, the four gear-shift gear planes R1 to R3 and V are arranged in series in the axial direction between the internal combustion engine 1 and the electric machine 5 . The first gear plane R1 is positioned on the transmission side facing the internal combustion engine 1 , while the countershaft gear plane V is positioned on the transmission side facing the electric machine 5 . That in the 1 The first partial transmission I shown thus has the two wheel planes R1 and R2 and the shifting element SE1. The second partial transmission II has the two wheel planes R3 and V, with a total of two shifting elements SE2 and SE3 being provided. In the axial direction between the double clutch K1, K2 and the first wheel plane R1 is in the 1 the spur gear 14 positioned.

Nachfolgend werden anhand der 1 bis 5 die von den Schaltelementen SE1 bis SE3 einnehmbaren Schaltstellungen beschrieben:

  • Das erste Schaltelement SE1 ist zwischen der ersten und zweiten Radebene R1 und R2 des ersten Teilgetriebes I angeordnet und axial beidseitig entweder in die Schaltstellungen S2, S4a oder in die Neutralstellung N1 schaltbar. In der 2 ist das Schaltelement SE1 in seiner Neutralstellung N gezeigt. Je nach Schaltstellung S2, S4a ist ein Loszahnrad der zu schaltenden Radebene R1 oder R2 mit der Abtriebswelle 13 gekuppelt oder sind die beiden Loszahnräder der Radebenen R1, R2 von der Abtriebswelle 13 entkoppelt.
The following are based on the 1 until 5 the switching positions that can be assumed by the switching elements SE1 to SE3 are described:
  • The first switching element SE1 is arranged between the first and second gear planes R1 and R2 of the first sub-transmission I and axially both switchable from either side into the switching positions S2, S4a or into the neutral position N1. In the 2 the switching element SE1 is shown in its neutral position N. Depending on the shift position S2, S4a, a loose gear of the gear plane R1 or R2 to be shifted is coupled to the output shaft 13 or the two loose gears of the gear planes R1, R2 are decoupled from the output shaft 13.

Das zweite Schaltelement SE2 ist in der Axialrichtung zwischen der im ersten Teilgetriebe I befindlichen zweiten Radebene R2 und der im zweiten Teilgetriebe II befindlichen dritten Radebene R3 angeordnet. In der 3 ist das zweite Schaltelement SE2 - ausgehend von einer Neutralstellung N2 - nach links betätigt. Bei der Schaltbetätigung nach links befindet sich das zweite Schaltelement SE2 in einer Schaltstellung S4b, in der die beiden Loszahnräder der zweiten und dritten Radebenen R2, R3 miteinander gekuppelt sind. In der Neutralstellung N2 ist die in der 1 und 2 U-profilförmig angedeutete Schaltmuffe des zweiten Schaltelements SE2 auf Lücke (nicht gezeigt) zwischen Schaltverzahnungen der Loszahnräder und der Abtriebswelle 13 angeordnet. In diesem Fall ist das zweite Schaltelement SE2 weder mit den Loszahnrädern der Radebenen R2 und R3 noch mit der Abtriebswelle 13 in Zahneingriff. Bei einer Schaltbetätigung des zweiten Schaltelements SE2 - ausgehend von der Neutralstellung N2 - nach rechts befindet sich das zweite Schaltelement SE2 in einer Schaltstellung S3, in der ein Loszahnrad der dritten Radebene R3 mit der Abtriebswelle 13 gekuppelt ist.The second shifting element SE2 is arranged in the axial direction between the second gear plane R2 located in the first sub-transmission I and the third gear plane R3 located in the second sub-transmission II. In the 3 is the second switching element SE2 - actuated to the left - starting from a neutral position N2. When shifting to the left, the second shifting element SE2 is in a shifting position S4b, in which the two idler gears of the second and third gear planes R2, R3 are coupled to one another. In the neutral position N2 is in the 1 and 2 U profile-shaped indicated shifting sleeve of the second shifting element SE2 arranged in a gap (not shown) between shifting teeth of the idler gears and the output shaft 13. In this case, the second shifting element SE2 is in meshing engagement neither with the idler gears of the wheel planes R2 and R3 nor with the output shaft 13 . When the second shifting element SE2 is shifted to the right, starting from the neutral position N2, the second shifting element SE2 is in a shifting position S3, in which an idler gear of the third gear plane R3 is coupled to the output shaft 13 .

Der Vorgelege-Radebene V ist das Vorgelege-Schaltelement SE3 (d.h. Vorgelege-Schaltelement) zugeordnet. Das Vorgelege-Schaltelement SE3 ist in der 4 in einer Schaltstellung S5a gezeigt, in der das abtriebsseitige Zahnrad 16 der Radebene V an der Abtriebswelle 13 drehfest angekoppelt ist. Ausgehend von der Schaltstellung S5a kann das Vorgelege-Schaltelement SE3 nach links in die Schaltstellung E gerückt werden, in der die Elektromaschinen-Welle 25 mit dem abtriebsseitigen Zahnrad 16 der Vorgelege-Radebene V verbunden ist, das als Loszahnrad auf der Abtriebswelle 13 drehgelagert ist. Ausgehend von der Schaltstellung E kann das Vorgelege-Schaltelement SE3 weiter nach links in die Neutralstellung N3 gerückt werden, in der die Elektromaschinen-Welle 25 sowohl von der Abtriebswelle 13 als auch von dem abtriebsseitigen Zahnrad 16 der Vorgelege-Radebene V entkoppelt ist.The countershaft gear plane V is assigned the countershaft shifting element SE3 (ie countershaft shifting element). The countershaft switching element SE3 is in the 4 shown in a switching position S5a, in which the output-side gear 16 of the wheel plane V is coupled to the output shaft 13 in a torque-proof manner. Starting from the shift position S5a, the countershaft shifting element SE3 can be shifted to the left into the shifting position E, in which the electric machine shaft 25 is connected to the output-side gear 16 of the countershaft gear plane V, which is rotatably mounted as an idler gear on the output shaft 13. Starting from the shift position E, the countershaft shifting element SE3 can be moved further to the left into the neutral position N3, in which the electric machine shaft 25 is decoupled both from the output shaft 13 and from the output-side gear 16 of the countershaft gear plane V.

In der Schaltstellung E des Vorgelege-Schaltelements SE3 ist eine antriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt, bei der das abtriebsseitige Loszahnrad 16 der Vorgelege-Radebene V drehfest an die Elektromaschinen-Welle 25 angebunden ist.In the switching position E of the countershaft switching element SE3, an electric machine connection on the drive side is provided, in which the idler gear 16 on the output side of the countershaft gear plane V is connected to the electric machine shaft 25 in a torque-proof manner.

Ausgehend von der in der 4 gezeigten Schaltstellung S5a kann das Vorgelege-Schaltelement SE3 nach rechts in die Schaltstellung S5b gerückt werden. In der Schaltstellung S5b des Vorgelege-Schaltelements SE3 ist eine abtriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt, bei der die Abtriebswelle 13 drehfest an die Elektromaschinen-Welle 25 und an das Loszahnrad 16 angebunden ist.Starting from the in the 4 Shift position S5a shown, countershaft shift element SE3 can be shifted to the right into shift position S5b. In the switching position S5b of the intermediate transmission switching element SE3, an output-side electric machine connection is provided, in which the output shaft 13 is connected to the electric machine shaft 25 and to the idler gear wheel 16 in a torque-proof manner.

In der 4 kann die Schaltmuffe des Vorgelege-Schaltelements SE3 somit insgesamt vier Schaltstellungen einnehmen, wobei sowohl eine antriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung (SE3 in der Schaltstellung E) als auch eine abtriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung (SE3 in der Schaltstellung S5b) ermöglicht ist.In the 4 the shift sleeve of the countershaft shifting element SE3 can thus assume a total of four shift positions, enabling both a drive-side electric machine connection (SE3 in shift position E) and an output-side electric machine connection (SE3 in shift position S5b).

Gegebenenfalls kann aus schaltungstechnischen Gründen auf eine abtriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung (SE3 in der Schaltstellung S5b) verzichtet werden. In diesem Fall wird die in der 4 linke äußere Schaltverzahnung der Schaltmuffe des Vorgelege-Schaltelements SE3 weggelassen, wie es in der 5 dargestellt ist. In der 5 kann das Vorgelege-Schaltelement SE3 daher nur noch drei Schaltstellungen einnehmen, wobei nur noch eine antriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung (SE3 in der Schaltstellung E) ermöglicht ist. Bei Verwendung des in der 5 gezeigten Schaltelements SE3 können die später im Schaltschema der 6 angegebenen Gänge H5, H6, E3 nicht eingelegt werden.If necessary, an output-side electrical machine connection (SE3 in switching position S5b) can be dispensed with for circuit-related reasons. In this case, the in the 4 left outer shift teeth of the shift sleeve of the countershaft shift element SE3 omitted, as in the 5 is shown. In the 5 the countershaft shifting element SE3 can therefore only assume three shift positions, with only one drive-side electrical machine connection (SE3 in shift position E) being possible. When using the in the 5 Switching element SE3 shown can later in the circuit diagram 6 specified gears H5, H6, E3 are not engaged.

Im Hinblick auf eine einfache Realisierung eines Rückwärtsgangs kann in der 1 die Elektromaschine 5 in umgekehrter Drehrichtung betrieben werden, wodurch ein elektromotorischer Rückwärtsgang gebildet ist.With regard to a simple realization of a reverse gear can in the 1 the electric machine 5 can be operated in the reverse direction of rotation, whereby an electromotive reverse gear is formed.

In der 1 ist der Hybridantriebsstrang in einem frontseitigen Längseinbau im Fahrzeug verbaut. In dem längs eingebauten Hybridantriebsstrang sind die Getriebewellen 7, 9, 13 in der Fahrzeuglängsrichtung x in Flucht ausgerichtet. Bei dem frontseitigen Längseinbau der 1 ist die Elektromaschine 5 in der Fahrzeuglängsrichtung x hinter dem Getriebe 3 zum Beispiel in einem Fahrzeugtunnel positioniert, wobei die Elektromaschine 5 hinter dem Getriebe 3 angeordnet ist bzw. an einer hinteren Getriebe-Außenwand 26 angeflanscht ist.In the 1 the hybrid drive train is installed in a front longitudinal installation in the vehicle. In the longitudinally installed hybrid drive train, the transmission shafts 7, 9, 13 are aligned in the longitudinal direction x of the vehicle. With the front longitudinal installation of the 1 the electric machine 5 is positioned behind the transmission 3 in the vehicle longitudinal direction x, for example in a vehicle tunnel, with the electric machine 5 being arranged behind the transmission 3 or being flanged to a rear outer wall 26 of the transmission.

Eine reguläre Schaltfolge der verbrennungsmotorischen Gänge kann sein: 1-2-3-4-5-6, wobei der erste verbrennungsmotorische Gang V1 (Windungs-Gang) über die geschlossene erste Trennkupplung K1 (Teilgetriebe I) und die weiteren Gänge durch alternierendes Schließen der Trennkupplungen K1, K2 eingelegt werden. In dem Teilgetriebe mit der offenen Trennkupplung kann wie bekannt der nächste Gang vorgewählt werden, so dass durch Umschalten der Kupplungen K1, K2 ohne Unterbrechung der Zugkraft geschaltet werden kann. Die Schaltfolge kann abhängig von Betriebsdaten und Fahrparametern des Kraftfahrzeugs über eine nicht gezeigte elektronische Getriebesteuerung vorgebbar und/oder manuell einstellbar sein.A regular shift sequence of the internal combustion engine gears can be: 1-2-3-4-5-6, with the first internal combustion engine gear V1 (winding gear) via the closed first separating clutch K1 (partial transmission I) and the other gears be engaged by alternately closing the separating clutches K1, K2. As is known, the next gear can be preselected in the partial transmission with the open separating clutch, so that switching over the clutches K1, K2 can be done without interrupting the traction. Depending on the operating data and driving parameters of the motor vehicle, the shifting sequence can be specified and/or set manually via an electronic transmission control (not shown).

Nachfolgend sind anhand des in der 6 gezeigten Schaltschemas die mit dem Doppelkupplungsgetriebe schaltbaren Gänge beschrieben:

  • Bei eingelegtem ersten Windungs-Gang V1 ist die erste Trennkupplung K1 geschlossen und das erste Schaltelement SE1 im ersten Teilgetriebe I nach links (Schaltstellung S2) betätigt, so dass das Loszahnrad der ersten Radebene R1 mit der Abtriebswelle 13 gekoppelt ist. Zudem ist das zweite Schaltelement SE2 in seine Überbrückungs-Schaltstellung S4b betätigt, in der die beiden Loszahnräder der zweiten und dritten Radebenen R2, R3 miteinander gekoppelt sind, während die Abtriebswelle 13 von den beiden Loszahnrädern der zweiten und dritten Radebenen R2, R3 entkoppelt ist. Somit ergibt sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 1 über die erste Trennkupplung K1, die zweite Antriebswelle 7 bis zur dritten Radebene R3. Von dort führt der Lastpfad weiter über das zweite Schaltelement SE2 (in Schaltstellung S4b) zum abtriebsseitigen Loszahnrad der zweiten Radebene R2 und vom antriebsseitigen Loszahnrad der zweiten Radebene R2 weiter zum antriebsseitigen Loszahnrad der ersten Radebene R1. Vom antriebsseitigen Loszahnrad der ersten Radebene R1 wird das verbrennungsmotorische Drehmoment über das abtriebsseitige Loszahnrad der ersten Radebene R1 am zweiten Schaltelement SE2 (in Schaltstellung S2) in die Abtriebswelle 13 eingeleitet. Im weiteren Verlauf führt der Lastpfad von der Abtriebswelle 13 über die Stirnradstufe 14 bis zum Vorderachsdifferenzial 21.
The following are based on the in the 6 The gears that can be shifted with the dual clutch transmission are described in the shift diagrams shown:
  • When the first winding gear V1 is engaged, the first separating clutch K1 is closed and the first shifting element SE1 in the first partial transmission I is actuated to the left (shifting position S2), so that the idler gear of the first gear plane R1 is coupled to the output shaft 13. In addition, the second shift element SE2 is actuated into its bridging shift position S4b, in which the two idler gears of the second and third gear planes R2, R3 are coupled to one another, while the output shaft 13 is decoupled from the two idler gears of the second and third gear planes R2, R3. This results in a load path from the internal combustion engine 1 via the first separating clutch K1, the second drive shaft 7 to the third wheel plane R3. From there, the load path continues via the second shift element SE2 (in shift position S4b) to the output-side idler gear of the second gear plane R2 and from the input-side idler gear of the second gear plane R2 to the input-side idler gear of the first gear plane R1. From the drive-side idler gear of the first gear plane R1, the internal combustion engine torque is introduced into the output shaft 13 via the output-side idler gear of the first gear plane R1 on the second shift element SE2 (in shift position S2). In the further course, the load path leads from the output shaft 13 via the spur gear stage 14 to the front axle differential 21.

Im verbrennungsmotorischen ersten Windungs-Gang V1 ist ein Hybridbetrieb, etwa ein Boost-Betrieb, ermöglicht. Bei entsprechendem Fahrerwunsch kann im Boost-Betrieb ein Beschleunigen, das heißt bei erhöhter Leistungsanforderung zum Beispiel bei einem Überholvorgang, mit einem durch die Elektromaschine 5 zusätzlich bereitgestellten Boost-Drehmoment erfolgen. In diesem Fall kann die Elektromaschine 5 als Hilfsantriebsquelle genutzt werden. Gemäß der 1 und 6 steht für den eingelegten ersten Windungs-Gang V1 ein Hybridgang H1 zur Verfügung: Hierzu wird das Vorgelege-Schaltelement SE3 von seiner Neutralstellung N3 in seine Schaltstellung E geschaltet und die Elektromaschine 5 hochgefahren. Damit erfolgt in der dritten Radebene R3 (das heißt an deren antriebsseitigem Festzahnrad) eine Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment auf das verbrennungsmotorische Drehmoment aufaddiert wird.Hybrid operation, such as boost operation, is enabled in the first winding gear V1 of the internal combustion engine. If the driver so desires, acceleration can take place in boost mode, that is to say when there is an increased power requirement, for example when overtaking, with a boost torque additionally provided by electric machine 5 . In this case, the electric machine 5 can be used as an auxiliary drive source. According to the 1 and 6 a hybrid gear H1 is available for the engaged first winding gear V1: For this purpose, the countershaft gear shifting element SE3 is shifted from its neutral position N3 into its shifting position E and the electric machine 5 is run up. As a result, power is added in the third wheel plane R3 (i.e. on its fixed gear wheel on the drive side), in which the boost torque is added to the torque generated by the combustion engine.

Bei eingelegtem zweiten Gang V2 ist die zweite Trennkupplung K2 geschlossen und das erste Schaltelement SE1 nach links (Schaltstellung S2) betätigt, so dass ein Loszahnrad der, den zweiten Gang bildenden Radebene R1 mit der Abtriebswelle 13 gekoppelt ist. Das zweite Schaltelement SE2 und das Vorgelege-Schaltelement SE3 befinden sich in Neutralstellung N2. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 1 über die geschlossene zweite Trennkupplung K2 sowie über die erste Radebene R1 bis zur Abtriebswelle 13 und dann weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.When the second gear V2 is engaged, the second separating clutch K2 is closed and the first shifting element SE1 is actuated to the left (shift position S2), so that an idler gear of the wheel plane R1 forming the second gear is coupled to the output shaft 13 . The second shifting element SE2 and the countershaft shifting element SE3 are in the neutral position N2. This results in a load path from the internal combustion engine 1 via the closed second separating clutch K2 and via the first wheel plane R1 to the output shaft 13 and then further as described with reference to the first gear V1.

Gemäß der 6 stehen für den eingelegten zweiten Gang V2 zwei Hybridgänge H2a, H2b zur Verfügung: Bei eingelegtem Hybridgang H2a ist das zweite Schaltelement SE2 nach links in die Überbrückungs-Schaltstellung S4b betätigt. Dadurch ist die dritte Radebene R3 und die zweite Radebene R2 in einen Boost-Lastpfad integriert und es erfolgt eine antriebsnahe Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment am antriebsseitigen Festzahnrad der ersten Radebene R1 auf das verbrennungsmotorische Drehmoment aufaddiert wird. Bei eingelegtem Hybridgang H2b ist das zweite Schaltelement SE2 nach rechts (Schaltstellung S3) betätigt. Dadurch ist nur die dritte Radebene R3 in den Boost-Lastpfad integriert und es erfolgt eine abtriebsnahe Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment auf der Abtriebswelle 13 aufaddiert wird.According to the 6 two hybrid gears H2a, H2b are available for the engaged second gear V2: When the hybrid gear H2a is engaged, the second shift element SE2 is actuated to the left into the bypass shift position S4b. As a result, the third wheel plane R3 and the second wheel plane R2 are integrated into a boost load path and power is added close to the drive, in which the boost torque at the drive-side fixed gear wheel of the first wheel plane R1 is added to the torque generated by the combustion engine. When the hybrid gear H2b is engaged, the second shift element SE2 is actuated to the right (shift position S3). As a result, only the third gear plane R3 is integrated in the boost load path and power is added close to the output, in which the boost torque is added to the output shaft 13 .

Bei eingelegtem dritten verbrennungsmotorischen Gang V3 ist die erste Trennkupplung K1 geschlossen und das zweite Schaltelement SE2 nach rechts (Schaltstellung S3) betätigt, so dass das Loszahnrad der den dritten Gang bildenden Radebene R3 mit der Abtriebswelle 13 gekoppelt ist. Das erste Schaltelement SE1 und das Vorgelege-Schaltelement SE3 sind in Neutralstellung N1, N3 geschaltet. Somit ergibt sich bei eingelegtem dritten Gang V3 ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 1 über die erste Trennkupplung K1 und die dritte Radebene R3 bis zur Abtriebswelle 13 und dann weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.When the third internal combustion engine gear V3 is engaged, the first separating clutch K1 is closed and the second shift element SE2 is actuated to the right (shift position S3), so that the idler gear of the wheel plane R3 forming the third gear is coupled to the output shaft 13 . The first shifting element SE1 and the countershaft shifting element SE3 are switched to the neutral position N1, N3. Thus, when the third gear V3 is engaged, there is a load path from the internal combustion engine 1 via the first separating clutch K1 and the third wheel plane R3 to the output shaft 13 and then further as described with reference to the first gear V1.

Im dritten Gang V3 ist ebenfalls ein Hybridbetrieb ermöglicht (Hybridgang H3). Hierzu werden das Vorgelege-Schaltelement SE3 von seiner Neutralstellung N3 in die Schaltstellung E geschaltet und die Elektromaschine 5 hochgefahren, so dass in der dritten Radebene R3 (an deren antriebsseitigen Festzahnrad) eine Leistungsaddition erfolgt, bei der das Boost-Drehmoment auf das verbrennungsmotorische Drehmoment aufaddiert wird.Hybrid operation is also possible in third gear V3 (hybrid gear H3). For this purpose, the countershaft switching element SE3 is switched from its neutral position N3 to the switching position E and the electric machine 5 is booted, so that in the third gear plane R3 (on the drive-side fixed gear) there is a power addition in which the boost torque is added to the combustion engine torque.

Bei eingelegtem vierten Gang V4 ist die zweite Trennkupplung K2 geschlossen und das erste Schaltelement SE1 nach rechts (Schaltstellung S4a) betätigt. Das zweite und das Vorgelege-Schaltelement SE2, SE3 befindet sich in ihren Neutralstellungen N2, N3. Bei eingelegtem vierten Gang V4 ergibt sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 1 über die zweite Trennkupplung K2 sowie die zweite Radebene R2 bis zur Abtriebswelle 13 und dann weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.When the fourth gear V4 is engaged, the second separating clutch K2 is closed and the first shift element SE1 is actuated to the right (shift position S4a). The second and the countershaft shifting element SE2, SE3 are in their neutral positions N2, N3. When the fourth gear V4 is engaged, there is a load path from the internal combustion engine 1 via the second separating clutch K2 and the second gear plane R2 to the output shaft 13 and then further as described with reference to the first gear V1.

Im vierten Gang V4 ist ebenfalls ein Boost-Betrieb ermöglicht. Hierzu wird das zweite Schaltelement SE2 nach rechts betätigt (Schaltstellung S3) und das Vorgelege-Schaltelement SE3 in die Schaltstellung E betätigt. Sobald die Elektromaschine 5 hochgefahren wird, erfolgt in der dritten Radebene R3 eine abtriebsnahe Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment auf der Abtriebswelle 13 aufaddiert wird. Alternativ ist eine Addition im Abtriebsrad der zweiten Radebene möglich, indem das zweite Schaltelement SE2 in Stellung S4b gestellt wird.Boost operation is also possible in fourth gear V4. For this purpose, the second shifting element SE2 is actuated to the right (shifting position S3) and the countershaft shifting element SE3 is actuated into shifting position E. As soon as the electric machine 5 is started up, power is added in the third gear plane R3 close to the output, in which the boost torque on the output shaft 13 is added up. Alternatively, addition in the output gear of the second gear plane is possible by setting the second shift element SE2 to position S4b.

Bei eingelegtem fünften Gang V5 ist die erste Trennkupplung K1 geschlossen und das Vorgelege-Schaltelement SE3 von seiner Neutralstellung N3 in die Stellung S5a betätigt. Die ersten und zweiten Schaltelemente SE1, SE2 befinden sich in ihren Neutralstellungen N1, N2. Bei eingelegtem fünften Gang V5 ergibt sich ein Lastpfad von der Brennkraftmaschine 1 über die erste Trennkupplung K1 und die zweite Antriebswelle 7 bis zur Vorgelege-Radebene V und über das geschaltete Schaltelement SE3 (in Schaltstellung S5a) bis zur Abtriebswelle 13 und dann weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.When the fifth gear V5 is engaged, the first separating clutch K1 is closed and the countershaft shift element SE3 is actuated from its neutral position N3 to the position S5a. The first and second switching elements SE1, SE2 are in their neutral positions N1, N2. When the fifth gear V5 is engaged, there is a load path from the internal combustion engine 1 via the first separating clutch K1 and the second drive shaft 7 to the countershaft gear plane V and via the engaged shift element SE3 (in shift position S5a) to the output shaft 13 and then further as shown in the first gear V1 described.

Im fünften Gang V5 ist ebenfalls ein Boost-Betrieb ermöglicht. Hierzu wird das Vorgelege-Schaltelement SE3 nicht in seine Schaltstellung S5a, sondern in seine Schaltstellung S5b betätigt. Sobald die Elektromaschine 5 hochgefahren wird, erfolgt in der Vorgelege-Radebene V eine abtriebsnahe Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment auf der Abtriebswelle 13 aufaddiert wird. Boost operation is also possible in fifth gear V5. For this purpose, the layshaft shift element SE3 is not actuated into its shift position S5a, but into its shift position S5b. As soon as the electric machine 5 is run up, a power addition close to the output takes place in the countershaft gear plane V, in which the boost torque on the output shaft 13 is added up.

Bei eingelegtem sechsten Windungs-Gang V6 ist die zweite Trennkupplung K2 geschlossen, das zweite Schaltelement SE2 von seiner Neutralstellung N2 nach links (Schaltstellung S4b) betätigt und das Vorgelege-Schaltelement SE3 in seine Schaltstellung S5a betätigt, während das erste Schaltelement SE1 in seiner Neutralstellung N1 ist. Der Lastpfad wird daher von der geschlossenen zweiten Trennkupplung K2 bis zur zweiten Radebene R2 geführt, und von dessen abtriebsseitigen Zahnrad über das zweite Schaltelement SE2 zur dritten Radebene R3 geführt. Von dessen antriebsseitigen Zahnrad führt der Lastpfad zur Vorgelege-Radebene V, und von dessen abtriebsseitigen Zahnrad über das Vorgelege-Schaltelement SE3 zur Abtriebswelle 13. Im weiteren Verlauf führt der Lastpfad von der Abtriebswelle 13 über die Stirnradstufe 14 bis zum Vorderachsdifferenzial 21.When the sixth winding gear V6 is engaged, the second separating clutch K2 is closed, the second shifting element SE2 is actuated from its neutral position N2 to the left (shifting position S4b) and the countershaft shifting element SE3 is actuated into its shifting position S5a, while the first shifting element SE1 is in its neutral position N1 is. The load path is therefore routed from the closed second separating clutch K2 to the second gear plane R2, and from its output-side gear via the second shifting element SE2 to the third gear plane R3. From its drive-side gear, the load path leads to the countershaft gear plane V, and from its output-side gear via the countershaft shift element SE3 to the output shaft 13. The load path then leads from the output shaft 13 via the spur gear stage 14 to the front axle differential 21.

Für den eingelegten sechsten Windungs-Gang V6 steht ein Hybridgang H6 zur Verfügung: Hierzu wird das Vorgelege-Schaltelement SE3 von seiner Neutralstellung N3 nicht in seine Schaltstellung S5a, sondern in seine Schaltstellung S5b geschaltet, in der die Elektromaschine 25 an die Abtriebswelle 13 angekoppelt ist. Damit erfolgt in der Vorgelege-Radebene V (das heißt an deren abtriebsseitigem Zahnrad) eine Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment auf das verbrennungsmotorische Drehmoment aufaddiert wird.A hybrid gear H6 is available for the sixth winding gear V6 that is engaged: For this purpose, the countershaft shift element SE3 is not shifted from its neutral position N3 into its shift position S5a, but into its shift position S5b, in which the electric machine 25 is coupled to the output shaft 13 . This means that power is added in the countershaft gear plane V (i.e. on its output-side gear), in which the boost torque is added to the torque from the combustion engine.

Für einen rein elektrischen Fahrbetrieb können jeweils rein elektromotorische Gänge E1, E2 und E3 eingelegt werden, wobei die Brennkraftmaschine 5 stillgelegt ist bzw. die Trennkupplungen K1, K2 geöffnet sind. Bei eingelegtem ersten elektromotorischen Gang E1 ist das erste Schaltelement SE1 nach links betätigt (Schaltstellung S2), während das zweite Schaltelement SE2 ebenfalls nach links betätigt ist (Schaltstellung S4b) und das Vorgelege-Schaltelement SE3 in seine Schaltstellung E betätigt ist. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad, bei dem das elektromotorische Drehmoment in einer Reihenfolge von der Elektromaschine 5 über die Vorgelege-Radebene V, die dritte Radebene R3, die zweite Radebene R2 und die erste Radebene R1 auf die Abtriebswelle 13 geführt wird. Von dort führt der Lastpfad weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.For purely electric driving, purely electric gears E1, E2 and E3 can be engaged, with the internal combustion engine 5 being shut down or the separating clutches K1, K2 being open. When the first electromotive gear E1 is engaged, the first shift element SE1 is actuated to the left (shift position S2), while the second shift element SE2 is also actuated to the left (shift position S4b) and the intermediate transmission shift element SE3 is actuated to its shift position E. This results in a load path in which the electromotive torque is routed to the output shaft 13 in a sequence from the electric machine 5 via the countershaft gear plane V, the third gear plane R3, the second gear plane R2 and the first gear plane R1. From there, the load path continues as described with reference to first gear V1.

Bei eingelegtem zweiten elektromotorischen Gang E2 ist das erste Schaltelement SE1 in seiner Neutralstellung N1 und das zweite Schaltelement SE2 von seiner Neutralstellung N2 nach rechts betätigt (Schaltstellung S3). Zudem befindet sich das Vorgelege-Schaltelement SE3 in seiner Schaltstellung E. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad, bei dem das elektromotorische Drehmoment von der Elektromaschine 5 über die Vorgelege-Radebene V und über die dritte Radebene R3 auf die Abtriebswelle 13 geleitet wird. Von dort führt der Lastpfad weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.When the second electromotive gear E2 is engaged, the first shifting element SE1 is actuated in its neutral position N1 and the second shifting element SE2 is actuated from its neutral position N2 to the right (shifting position S3). In addition, the countershaft shift element SE3 is in its shift position E. This results in a load path in which the electromotive torque is passed from the electric machine 5 via the countershaft gear plane V and the third gear plane R3 to the output shaft 13. From there, the load path continues as described with reference to first gear V1.

Bei eingelegtem dritten elektromotorischen Gang E3 sind sowohl das erste Schaltelement SE1 als auch das zweite Schaltelement SE2 in seiner Neutralstellung N1, N2, während das Vorgelege-Schaltelement SE3 in seine Schaltstellung S5b betätigt ist. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad, bei dem das elektromotorische Drehmoment von der Elektromaschine 5 direkt auf die Abtriebswelle 13 geleitet wird. Von dort führt der Lastpfad weiter wie anhand des ersten Gangs V1 beschrieben.When the third electromotive gear E3 is engaged, both the first shifting element SE1 and the second shifting element SE2 are in their neutral position N1, N2, while the countershaft shifting element SE3 is actuated in its shifting position S5b. This results in a load path in which the electromotive torque is conducted from the electric machine 5 directly to the output shaft 13 becomes. From there, the load path continues as described with reference to first gear V1.

Zudem ist ein Standlade-Betrieb in zwei Standladeübersetzungen SL1 und SL2 ermöglicht. Der Standlade-Betrieb ist aktivierbar, sofern das Fahrzeug im Fahrzeugstillstand ist, zum Beispiel an einer Ampel oder im Stau. Im ersten Standlade-Betrieb SL1 ist die erste Trennkupplung K1 geschlossen und befinden sich die beiden Schaltelemente SE1 und SE2 in ihren Neutralstellungen N1, N2, während das Vorgelege-Schaltelement SE3 in die Schaltstellung E betätigt ist. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad, bei dem ein verbrennungsmotorisches Moment über die erste Trennkupplung K1 und die zweite Antriebswelle 7 bis zum antriebsseitigen Zahnrad 20 der Vorgelege-Radebene V geleitet wird, und von dessen abtriebsseitigen Zahnrad 16 über das geschaltete Vorgelege-Schaltelement SE3 zur Elektromaschine 5 geleitet wird.In addition, a stationary loading mode is enabled in two stationary loading ratios SL1 and SL2. The stationary charging mode can be activated if the vehicle is stationary, for example at traffic lights or in a traffic jam. In the first stationary charging mode SL1, the first separating clutch K1 is closed and the two shifting elements SE1 and SE2 are in their neutral positions N1, N2, while the countershaft shifting element SE3 is actuated in the shifting position E. This results in a load path in which a torque from the combustion engine is transmitted via the first separating clutch K1 and the second drive shaft 7 to the drive-side gear wheel 20 of the countershaft gear plane V, and from its output-side gear wheel 16 via the switched countershaft shift element SE3 to the electric machine 5 is conducted.

Im zweiten Standlade-Betrieb SL2 ist die zweite Trennkupplung K2 geschlossen und befindet sich das erste Schaltelemente SE1 in der Neutralstellung N1, während das zweite Schaltelement SE2 von seiner Neutralstellung N2 nach links gerückt ist (in die Schaltstellung S4b) und das Vorgelege-Schaltelement SE3 in die Schaltstellung E betätigt ist. Dadurch ergibt sich ein Lastpfad, bei dem ein verbrennungsmotorisches Moment über die zweite Trennkupplung K2 und die erste Antriebswelle 9 bis zum antriebsseitigen Zahnrad der zweiten Radebene R2 geleitet wird, und von dessen abtriebsseitigen Zahnrad über das geschaltete zweite Schaltelement SE2 zur dritten Radebene R3 und weiter über die Vorgelege-Radebene V bis zur Elektromaschine 5 geleitet wird.In the second stationary charging mode SL2, the second separating clutch K2 is closed and the first shifting element SE1 is in the neutral position N1, while the second shifting element SE2 has moved from its neutral position N2 to the left (into the shifting position S4b) and the reduction gear shifting element SE3 is in switch position E is actuated. This results in a load path in which a torque from the combustion engine is transmitted via the second separating clutch K2 and the first drive shaft 9 to the drive-side gearwheel of the second gear plane R2, and from its output-side gearwheel via the engaged second shifting element SE2 to the third gear plane R3 and further on the countershaft gear plane V is routed to the electric machine 5.

Mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur lässt sich die folgende Parksperrenfunktion realisieren: Das zweite Schaltelement SE2 wird von seiner Neutralstellung N2 nach rechts gerückt (Schaltstellung S3), in der das Loszahnrad der dritten Radebene R3 mit der Abtriebswelle 13 gekuppelt ist. Zusätzlich wird das Vorgelege-Schaltelement SE3 in seine Schaltstellung S5a geschaltet, während das erste Schaltelement SE1 in seiner Neutralstellung N1 verbleibt. Somit ist sowohl das Loszahnrad der dritten Radebene R3 als auch das Loszahnrad der Vorgelege-Radebene V mit der Abtriebswelle 13 gekuppelt, wodurch sich die beiden Radebenen R3 und V gegenseitig verblocken, so dass eine Parksperrwirkung eintritt.With the in the 1 The transmission structure shown can be used to implement the following parking lock function: The second shift element SE2 is shifted from its neutral position N2 to the right (shift position S3), in which the idler gear of the third gear plane R3 is coupled to the output shaft 13. In addition, the countershaft shifting element SE3 is shifted into its shifting position S5a, while the first shifting element SE1 remains in its neutral position N1. Thus, both the idler gear of the third gear plane R3 and the idler gear of the countershaft gear plane V are coupled to the output shaft 13, whereby the two gear planes R3 and V mutually block, so that a parking lock effect occurs.

In der 7 ist der Hybridantriebsstrang für einen Allradantrieb ausgelegt, bei dem mittels des Getriebes 3 sowohl die Vorderachse VA als auch die Hinterachse HA des Fahrzeugs antreibbar ist. Für den Allradantrieb weist die Abtriebswelle 13 eine heckseitige Verlängerung 35 auf, die mit der Fahrzeug-Hinterachse HA trieblich verbindbar ist. Die heckseitige Verlängerung 35 der Antriebswelle 13 erstreckt sich koaxial durch die als Hohlwelle ausgeführte Elektromaschinen-Welle 25 bis zu einer Trennkupplung K3, mittels der die heckseitige Verlängerung 35 der Abtriebswelle 13 mit einer Anschlusswelle koppelbar ist. Ansonsten ist die Getriebestruktur in Aufbau und in Funktionsweise, einschließlich Schaltschema, identisch mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur.In the 7 the hybrid drive train is designed for all-wheel drive, in which both the front axle VA and the rear axle HA of the vehicle can be driven by means of the transmission 3 . For all-wheel drive, the output shaft 13 has a rear extension 35 that can be drivingly connected to the vehicle rear axle HA. The rear extension 35 of the drive shaft 13 extends coaxially through the electric machine shaft 25 designed as a hollow shaft to a separating clutch K3, by means of which the rear extension 35 of the output shaft 13 can be coupled to a connecting shaft. Otherwise, the structure of the transmission is identical in design and function, including the shift pattern, to that in FIG 1 shown transmission structure.

In der 8 ist der Hybridantriebsstrang nicht für einen Frontantrieb (1), sondern für einen Heckantrieb ausgelegt, bei dem mittels des Getriebes 3 die Hinterachse HA des Fahrzeugs antreibbar ist. Von daher ist in der 8 das Vorderachsdifferenzial 21 sowie die Stirnradstufe 14 weggelassen. Für den Heckantrieb weist die Abtriebswelle 13 eine heckseitige Verlängerung 35 auf, die mit der Fahrzeug-Hinterachse HA trieblich verbindbar ist. Die heckseitige Verlängerung 35 der Antriebswelle 13 erstreckt sich koaxial durch die als Hohlwelle ausgeführte Elektromaschinen-Welle 25. Ansonsten ist die Getriebestruktur in Aufbau und in Funktionsweise, einschließlich Schaltschema, identisch mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur.In the 8th is the hybrid powertrain not for front wheel drive ( 1 ), but designed for a rear-wheel drive, in which the rear axle HA of the vehicle can be driven by means of the transmission 3. Therefore, in the 8th the front axle differential 21 and the spur gear stage 14 are omitted. For rear-wheel drive, the output shaft 13 has a rear-side extension 35 that can be drivingly connected to the vehicle rear axle HA. The rear-side extension 35 of the drive shaft 13 extends coaxially through the electric machine shaft 25, which is designed as a hollow shaft. Otherwise, the transmission structure is identical to that in FIG 1 shown transmission structure.

In der 9 ist der Hybridantriebsstrang für einen Allradantrieb ausgelegt, bei dem mittels des Getriebes 3 sowohl die Vorderachse VA als auch die Hinterachse HA des Fahrzeugs antreibbar ist. Für den Allradantrieb ist die Abtriebswelle 13 zweiteilig ausgebildet, und zwar mit einer Abtriebs-Hohlwelle 22, auf der die Gangzahnräder sämtlicher Radebenen R1 bis R3 sowie V angeordnet sind, und einer Abtriebs-Innenwelle 23, auf der die Abtriebs-Hohlwelle 22 koaxial drehgelagert ist. Die Abtriebs-Hohlwelle 22 ist an einer Eingangsseite eines Zwischendifferenzials 29 angeschlossen. Von den beiden Ausgangsseiten des Zwischendifferenzials 29 führt einerseits eine Endwelle 31 nach fahrzeughinten in Richtung Hinterachse HA und führt andererseits die Abtriebs-Innenwelle 23 zum Vorderachsdifferenzial 21. Ansonsten ist die Getriebestruktur in Aufbau und in Funktionsweise, einschließlich Schaltschema, identisch mit der in der 1 gezeigten Getriebestruktur.In the 9 the hybrid drive train is designed for all-wheel drive, in which both the front axle VA and the rear axle HA of the vehicle can be driven by means of the transmission 3 . For all-wheel drive, the output shaft 13 is designed in two parts, namely with a hollow output shaft 22, on which the gear wheels of all wheel planes R1 to R3 and V are arranged, and an inner output shaft 23, on which the hollow output shaft 22 is coaxially rotatably mounted . The hollow output shaft 22 is connected to an input side of an intermediate differential 29 . From the two output sides of the intermediate differential 29, on the one hand, an end shaft 31 leads to the rear of the vehicle in the direction of the rear axle HA and, on the other hand, leads the output inner shaft 23 to the front axle differential 21. Otherwise, the transmission structure is identical in design and function, including shifting scheme, to that in FIG 1 shown transmission structure.

BezugszeichenlisteReference List

11
Brennkraftmaschineinternal combustion engine
33
DoppelkupplungsgetriebeDouble clutch
55
Elektromaschineelectric machine
77
zweite Antriebswellesecond driveshaft
88th
Drehschwingungsdämpfertorsional vibration damper
99
erste Antriebswellefirst driveshaft
1010
Kraftabgabewellepower output shaft
1313
Abtriebswelleoutput shaft
1414
Stirnradstufespur gear stage
15, 1715, 17
Stirnzahnräderspur gears
1616
abtriebsseitiges Zahnrad der Vorgelege-Radebene VGear wheel on the output side of the countershaft gear plane V
1919
Antriebswelledrive shaft
2020
antriebsseitiges Zahnrad der Vorgelege-Radebene Vdrive-side gear of countershaft gear plane V
2121
Vorderachsdifferenzialfront differential
2222
Abtriebs-HohlwelleOutput hollow shaft
2323
Abtriebs-Innenwelleoutput inner shaft
2525
Elektromaschinen-Welleelectric machine shaft
2626
Getriebe-GehäusewandTransmission housing wall
2929
Zwischendifferenzialintermediate differential
3131
Endwelle (Anschluss zur Kardanwelle)End shaft (connection to cardan shaft)
3333
Flanschwellenstub shafts
3535
heckseitige Verlängerung der Abtriebswelle 13rear extension of the output shaft 13
K1, K2, K3K1, K2, K3
lastschaltbare Trennkupplungenpower-shiftable clutches
SE1, SE2SE1, SE2
Schaltelementeswitching elements
SE3SE3
Vorgelege-SchaltelementCountershaft shift element
R1 bis R3R1 to R3
Radebenenwheel planes
VV
Vorgelegetransmission
I, III,II
Teilgetriebepartial transmission
VAv.a
Vorderachsefront axle
HAHA
Hinterachserear axle
V1 bis V6V1 to V6
verbrennungsmotorische Gängecombustion engine gears
E1, E2, E3E1, E2, E3
elektromotorische Gängeelectromotive gears
H1 bis H6H1 to H6
Hybridgängehybrid gears
SLSL
Standladenstand shop
S2, N1, S4aS2, N1, S4a
Schaltstellungen des ersten Schaltelements SE1Switching positions of the first switching element SE1
S4b, N2, S3S4b, N2, S3
Schaltstellungen des zweiten Schaltelements SE2Switching positions of the second switching element SE2
S5a, S5b, N3, ES5a, S5b, N3, E
Schaltstellungen des Vorgelege-Schaltelements SE3Switching positions of the countershaft shifting element SE3

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 102014223340 A1 [0003]DE 102014223340 A1 [0003]
  • WO 2016/075334 A1 [0003]WO 2016/075334 A1 [0003]
  • WO 2016/075335 A1 [0003]WO 2016/075335 A1 [0003]
  • WO 2016/075336 A1 [0003]WO 2016/075336 A1 [0003]
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  • DE 102016221060 A1 [0003]DE 102016221060 A1 [0003]
  • DE 102016221097 A1 [0003]DE 102016221097 A1 [0003]

Claims (17)

Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Elektromaschine (5) und einer Brennkraftmaschine (1), deren Kraftabgabewelle (10) über zwei lastschaltbare Trennkupplungen (K1, K2) einer Doppelkupplung alternierend entweder auf eine erste Antriebswelle (9) oder auf eine zweite Antriebswelle (7) eines Doppelkupplungsgetriebes (3) abtreibt, wobei mittels der Antriebswellen (7, 9) entweder ein erstes Teilgetriebe (I) oder ein zweites Teilgetriebe (II) aktivierbar ist, und wobei auf den beiden Antriebswellen (7, 9) sowie einer dazu achsparallelen Abtriebswelle (13) in genau drei Radebenen (R1 bis R3) Fest- und Loszahnräder angeordnet sind, die unter Bildung von verbrennungsmotorischen Gängen zu Zahnradsätzen zusammengefasst sind, in denen die Loszahnräder mittels Schaltelementen (SE1, SE2) mit der Welle (13) kuppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (5) über ein Vorgelege (V) auf das Doppelkupplungsgetriebe (3) einwirkt, und dass das Vorgelege (V) ein Vorgelege-Schaltelement (SE3) aufweist, das in einer ersten Schaltstellung (E) die Elektromaschine (5) mit dem Doppelkupplungsgetriebe (3) koppelt, und in einer zweiten Schaltstellung (N3) die Elektromaschine (5) von dem Doppelkupplungsgetriebe (3) entkoppelt.Hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle, with an electric machine (5) and an internal combustion engine (1), the power output shaft (10) of which, via two power-shiftable separating clutches (K1, K2) of a double clutch, alternately connects either to a first drive shaft (9) or to a second drive shaft ( 7) of a dual clutch transmission (3), whereby either a first sub-transmission (I) or a second sub-transmission (II) can be activated by means of the drive shafts (7, 9), and wherein on the two drive shafts (7, 9) and one axis-parallel thereto output shaft (13) fixed and loose gears are arranged in exactly three wheel planes (R1 to R3), which are combined to form gear sets to form internal combustion engine gears, in which the loose gears can be coupled to the shaft (13) by means of switching elements (SE1, SE2). , characterized in that the electric machine (5) acts on the double clutch transmission (3) via a countershaft (V), and that the countershaft (V) a countershaft shift element (SE3) which, in a first shift position (E), couples the electric machine (5) to the dual clutch transmission (3), and in a second shift position (N3) decouples the electric machine (5) from the double clutch transmission (3). . Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgelege (V) eine Stirnradstufe aufweist, bei der in einer Vorgelege-Radebene ein abtriebsseitiges Zahnrad (16) als Loszahnrad auf der Abtriebswelle (13) drehgelagert ist, und ein damit kämmendes antriebsseitige Zahnrad (20) als Festzahnrad auf der Antriebswelle (7) angeordnet ist.hybrid powertrain claim 1 , characterized in that the countershaft (V) has a spur gear stage, in which in a countershaft gear plane an output-side gear (16) is rotatably mounted as a loose gear on the output shaft (13), and a drive-side gear (20) meshing with it as a fixed gear the drive shaft (7) is arranged. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Schaltstellung (E) des Vorgelege-Schaltelements (SE3) eine antriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt ist, bei der das abtriebsseitige Vorgelege-Loszahnrad (16) drehfest an die Elektromaschinen-Welle (25) angebunden ist, und/oder dass die Elektromaschine (5) koaxial zur Abtriebswelle (13) angeordnet ist, und/oder dass die Elektromaschinen-Welle (25) eine Hohlwelle ist, die auf der Abtriebswelle (13) koaxial drehgelagert ist.hybrid powertrain claim 2 , characterized in that in the first shift position (E) of the countershaft shifting element (SE3), a drive-side electrical machine connection is provided, in which the output-side countershaft idler gear (16) is non-rotatably connected to the electrical machine shaft (25), and /or that the electric machine (5) is arranged coaxially to the output shaft (13), and/or that the electric machine shaft (25) is a hollow shaft which is rotatably mounted coaxially on the output shaft (13). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgelege-Schaltelement (SE3) in insgesamt vier Schaltstellungen (N3, E, S5a, S5b) schaltbar ist, und/oder dass insbesondere in einer dritten Schaltstellung (S5a) des Vorgelege-Schaltelements (SE3) das abtriebsseitige Loszahnrad (16) der Vorgelege-Radebene (V) drehfest mit der Abtriebswelle (13) verbunden ist, und/oder dass in einer vierten Schaltstellung (S5b) des Vorgelege-Schaltelements (SE3) eine abtriebsseitige Elektromaschinen-Anbindung bereitgestellt ist, bei der die Abtriebswelle (13) drehfest an die Elektromaschinen-Welle (25) und an das Loszahnrad (16) angebunden ist.hybrid powertrain claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the countershaft shifting element (SE3) can be shifted into a total of four shifting positions (N3, E, S5a, S5b), and/or that in particular in a third shifting position (S5a) of the countershaft shifting element (SE3) the idler gear wheel on the output side (16) the countershaft gear plane (V) is non-rotatably connected to the output shaft (13), and/or that in a fourth shift position (S5b) of the countershaft shift element (SE3), an output-side electrical machine connection is provided, in which the output shaft (13) is connected to the electric machine shaft (25) and the idler gear (16) in a torque-proof manner. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorgelege-Schaltelement (SE3) in insgesamt drei Schaltstellungen (N3, E, S5a) schaltbar ist, und dass insbesondere die vierte Schaltstellung (S5b) des Vorgelege-Schaltelements (SE3) weggelassen ist.hybrid powertrain claim 4 , characterized in that the countershaft shifting element (SE3) can be switched into a total of three shifting positions (N3, E, S5a), and in that in particular the fourth shifting position (S5b) of the countershaft shifting element (SE3) is omitted. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der drei Radebenen (R1 bis R3) in Kombination mit der Vorgelege-Radebene (V) sechs verbrennungsmotorische Gänge (1, 2, 3, 4, 5, 6) darstellbar sind, und zwar insbesondere vier Direkt-Vorwärtsgänge (2, 3, 4, 5), die jeweils nur eine der Radebenen (R1, R2, R3, V) nutzen, und zwei Windungs-Vorwärtsgänge (1 und 6), die jeweils mehrere Radebenen (R1, R2, R3, V) in Kombination nutzt.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that six internal combustion engine gears (1, 2, 3, 4, 5, 6) can be represented by means of the three gear planes (R1 to R3) in combination with the countershaft gear plane (V), and Although in particular four direct forward gears (2, 3, 4, 5), each using only one of the gear planes (R1, R2, R3, V), and two winding forward gears (1 and 6), each using several gear planes (R1 , R2, R3, V) in combination. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vier Radebenen (R1, R2, R3, V) in Axialrichtung in einer Reihenfolge hintereinander zwischen der Brennkraftmaschine (1) und der Elektromaschine (5) angeordnet sind, und dass die erste Radebene (R1) auf der, der Brennkraftmaschine (1) zugewandten Getriebeseite und die Vorgelege-Radebene (V) auf der, der Elektromaschine (5) zugewandten Getriebeseite positioniert ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the four wheel planes (R1, R2, R3, V) are arranged in a sequence one behind the other in the axial direction between the internal combustion engine (1) and the electric machine (5), and in that the first wheel plane ( R1) is positioned on the transmission side facing the internal combustion engine (1) and the countershaft gear plane (V) is positioned on the transmission side facing the electric machine (5). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebswelle (9) eine Hohlwelle ist, die auf der zweiten Antriebswelle (7) koaxial drehgelagert ist, und dass das der erste Antriebswelle (9) zugeordnete erste Teilgetriebe (I), in Axialrichtung betrachtet, der Doppelkupplung (K1, K2) zugewandt ist, während das der zweiten Antriebswelle (7) zugeordnete zweite Teilgetriebe (II) unter Zwischenlage des ersten Teilgetriebes (I) von der Doppelkupplung (K1, K2) axial beabstandet ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive shaft (9) is a hollow shaft which is rotatably mounted coaxially on the second drive shaft (7), and in that the first partial transmission (I) assigned to the first drive shaft (9), in Viewed in the axial direction, the dual clutch (K1, K2) faces, while the second partial transmission (II) assigned to the second drive shaft (7) is spaced axially from the dual clutch (K1, K2) with the interposition of the first partial transmission (I). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgetriebe (I) genau zwei Radebenen (R1, R2) aufweist, und/oder dass die Vorgelege-Radebene (V) einen Bestandteil des zweiten Teilgetriebes (II) bildet, so dass das zweite Teilgetriebe (II) ebenfalls genau zwei Radebenen (R3, V) aufweist, und/oder dass das erste Teilgetriebe (I) genau ein Schaltelement (SE1) aufweist, während das zweite Teilgetriebe (II) insgesamt zwei Schaltelemente (SE2, SE3) aufweist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the first sub-transmission (I) has exactly two gear planes (R1, R2) and/or that the countershaft gear plane (V) forms part of the second sub-transmission (II), so that the second partial transmission (II) also has exactly two gear planes (R3, V), and/or that the first partial transmission (I) has exactly one shifting element (SE1), while the second partial transmission (II) has a total of two shifting elements (SE2, SE3) having. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die abtriebsseitigen Zahnräder sämtlicher Radebenen (R1 bis R3, V) als Loszahnräder auf der Abtriebswelle (13) drehgelagert sind, und dass die antriebsseitigen Zahnräder sämtlicher Radebenen (R1 bis R3, V) als Festzahnräder auf den jeweiligen Antriebswellen (7, 9) drehfest angeordnet sind.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the output-side gears of all wheel planes (R1 to R3, V) are rotatably mounted as loose gears on the output shaft (13), and that the drive-side gears of all wheel planes (R1 to R3, V) as fixed gears are arranged in a rotationally fixed manner on the respective drive shafts (7, 9). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (SE1) axial beidseitig schaltbar ist und in Axialrichtung zwischen der ersten und zweiten Radebene (R1, R2) angeordnet ist, und dass insbesondere das erste Schaltelement (SE1) in eine Schaltstellung (S2, S4a) schaltbar ist, in der das Loszahnrad der zu schaltenden Radebene (R1, R2) mit der Abtriebswelle (13) kuppelbar ist.hybrid powertrain claim 9 or 10 , characterized in that the first shifting element (SE1) can be shifted axially on both sides and is arranged between the first and second wheel planes (R1, R2) in the axial direction, and in that in particular the first shifting element (SE1) can be shifted into a shifting position (S2, S4a). is, in which the loose gear wheel to be switched gear plane (R1, R2) with the output shaft (13) can be coupled. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 9, 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (SE2) axial beidseitig schaltbar ist und in Axialrichtung zwischen der im ersten Teilgetriebe (I) befindlichen zweiten Radebene (R2) und der im zweiten Teilgetriebe (II) befindlichen dritten Radebene (R3) angeordnet ist, und dass insbesondere das zweite Schaltelement (SE2) in eine Schaltstellung (S3) schaltbar ist, in der ein Loszahnrad der dritten Radebene (R3) mit der Abtriebswelle (13) gekuppelt ist, und/oder dass das zweite Schaltelement (SE2) in eine Überbrückungs-Schaltstellung (S4b) schaltbar ist, in der die Loszahnräder der zweiten und dritten Radebenen (R2, R3) miteinander gekuppelt sind sowie von der Abtriebswelle (13) entkoppelt sind.hybrid powertrain claim 9 , 10 or 11 , characterized in that the second shifting element (SE2) can be shifted axially on both sides and is arranged in the axial direction between the second gear plane (R2) in the first partial transmission (I) and the third gear plane (R3) in the second partial transmission (II), and that in particular the second shifting element (SE2) can be shifted into a shifting position (S3) in which an idler gear wheel of the third gear plane (R3) is coupled to the output shaft (13), and/or that the second shifting element (SE2) can be shifted into a bridging Switching position (S4b) can be switched, in which the idler gears of the second and third gear planes (R2, R3) are coupled to one another and are decoupled from the output shaft (13). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (SE2) in eine Neutralstellung (N2) schaltbar ist, in der die beiden Loszahnräder der zweiten und dritten Radebenen (R2, R3) unabhängig voneinander sowie frei auf der Abtriebswelle (13) drehen können.hybrid powertrain claim 12 , characterized in that the second switching element (SE2) can be switched into a neutral position (N2), in which the two idler gears of the second and third gear planes (R2, R3) can rotate independently of one another and freely on the output shaft (13). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (13) über eine Stirnradstufe (14) eine Antriebswelle (19) eines Achsdifferenzials (21) antreibt, und dass insbesondere die Stirnradstufe (14) in Axialrichtung zwischen der Doppelkupplung (K1, K2) und der ersten Radebene (R1) positioniert ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the output shaft (13) drives a drive shaft (19) of an axle differential (21) via a spur gear stage (14), and in that in particular the spur gear stage (14) in the axial direction between the double clutch (K1, K2) and the first gear plane (R1) is positioned. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem Quereinbau oder in einem Längseinbau im Fahrzeug verbaubar ist, und dass insbesondere in dem längseingebauten Hybridantriebsstrang die Getriebewellen (7, 9, 13) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) ausgerichtet sind, und dass insbesondere bei einem frontseitigen Längseinbau im Fahrzeug die Elektromaschine (5) in der Fahrzeuglängsrichtung (x) hinter dem Getriebe (3), zum Beispiel im Fahrzeugtunnel, positioniert ist, und zwar insbesondere mit oder ohne teilweiser seitlicher Überdeckung zwischen der Elektromaschine (5) und dem Getriebe (3) in der Fahrzeugquerrichtung (y).Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid drive train can be installed in a transverse installation or in a longitudinal installation in the vehicle, and in that in particular in the longitudinally installed hybrid drive train the transmission shafts (7, 9, 13) are aligned in the vehicle longitudinal direction (x), and that, in particular in the case of longitudinal installation in the front of the vehicle, the electric machine (5) is positioned in the vehicle longitudinal direction (x) behind the transmission (3), for example in the vehicle tunnel, in particular with or without partial lateral overlap between the electric machine (5) and the transmission (3) in the vehicle transverse direction (y). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang für einen Allradantrieb ausgelegt ist, bei dem mittels des Getriebes (3) sowohl die Vorderachse (VA) als auch die Hinterachse (HA) des Fahrzeugs antreibbar ist, und dass für den Allradantrieb insbesondere die Abtriebswelle (13) zweiteilig ausgebildet ist, und zwar mit einer Abtriebs-Hohlwelle (22), auf der die Gangzahnräder sämtlicher vier Radebenen (R1 bis R3 sowie V) angeordnet sind, und einer Abtriebs-Innenwelle (23), auf der die Abtriebs-Hohlwelle (22) koaxial drehgelagert ist, und dass die Abtriebs-Hohlwelle (22) an einer Eingangsseite eines Zwischendifferenzials (29) angeschlossen ist, und dass von den Ausgangsseiten des Zwischendifferenzials (29) eine Endwelle (31) nach fahrzeughinten in Richtung Hinterachse (HA) führt und die Abtriebs-Innenwelle (23) zum Vorderachsdifferenzial (21) führt.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid drive train is designed for all-wheel drive, in which both the front axle (VA) and the rear axle (HA) of the vehicle can be driven by means of the transmission (3), and that for all-wheel drive in particular the output shaft (13) is designed in two parts, namely with a hollow output shaft (22) on which the gear wheels of all four wheel planes (R1 to R3 and V) are arranged, and an inner output shaft (23) on which the output hollow shaft (22) is rotatably mounted coaxially, and that the output hollow shaft (22) is connected to an input side of an intermediate differential (29), and that from the output side of the intermediate differential (29) an end shaft (31) towards the rear of the vehicle in the direction of the rear axle (HA) leads and the output inner shaft (23) leads to the front axle differential (21). Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass zur Realisierung eines Heckantriebs die Abtriebswelle (13) mit einem heckseitigen Wellenabschnitt (35) verlängert ist, der mit der Fahrzeug-Hinterachse (HA) trieblich verbindbar ist, und dass sich insbesondere der heckseitige Wellenabschnitt der Abtriebswelle (13) koaxial durch die als Hohlwelle ausgeführte Elektromaschinen-Welle (25) erstreckt.Hybrid powertrain according to one of the Claims 1 until 15 , characterized in that in order to implement a rear drive, the output shaft (13) is extended with a rear shaft section (35) which can be drivingly connected to the vehicle rear axle (HA), and in that in particular the rear shaft section of the output shaft (13) is coaxial extends through the electric machine shaft (25) designed as a hollow shaft.
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