DE102020203801A1 - Hybrid transmission with transmission brake - Google Patents

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DE102020203801A1
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DE
Germany
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transmission
gear
motor vehicle
countershaft
hybrid
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Pending
Application number
DE102020203801.5A
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German (de)
Inventor
Johannes Kaltenbach
Fabian Kutter
Martin Brehmer
Matthias Horn
Oliver BAYER
Thomas Martin
Michael Wechs
Thomas Kroh
Max Bachmann
Peter Ziemer
Juri Pawlakowitsch
Ingo Pfannkuchen
Stefan Beck
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F16H2003/0931—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts each countershaft having an output gear meshing with a single common gear on the output shaft
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeantriebswelle (22) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine (16) des Kraftfahrzeugs; einer zweiten Getriebeantriebswelle (24) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) des Kraftfahrzeugs; einer ersten Vorgelegewelle (26) und einer zweiten Vorgelegewelle (28); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Losrädern und Festrädern zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, D) zum Einlegen der Gangstufen; und einem Abtrieb (32) zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe; wobei ein gangbildendes Zahnrad, das an der ersten Getriebeantriebswelle angeordnet ist, mit einem gangbildenden Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem gangbildenden Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt; und ein gangbildendes Zahnrad, das an der zweiten Getriebeantriebswelle angeordnet ist, mit einem gangbildenden Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem gangbildenden Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem solchen Hybridgetriebe und ein Kraftfahrzeug (10) mit einem solchen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang.The present invention relates to a hybrid transmission (18) for a motor vehicle drive train (12) of a motor vehicle (10), having: a first transmission drive shaft (22) for operative connection of the hybrid transmission to an internal combustion engine (16) of the motor vehicle; a second transmission drive shaft (24) for operative connection of the hybrid transmission with a first electric drive machine (14) of the motor vehicle; a first countershaft (26) and a second countershaft (28); idler gears and fixed gears arranged in several gear set levels to form gear stages; a plurality of gear shifting devices with shifting elements (A, B, C, D) for engaging the gear steps; and an output (32) for transmitting drive power from the hybrid transmission; wherein a gear-forming gear, which is arranged on the first transmission input shaft, meshes with a gear-forming gear on the first countershaft and with a gear-forming gear on the second countershaft; and a gear-forming gear, which is arranged on the second transmission input shaft, meshes with a gear-forming gear on the first countershaft and with a gear-forming gear on the second countershaft. The present invention also relates to a motor vehicle drive train with such a hybrid transmission and a motor vehicle (10) with such a motor vehicle drive train.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe, einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem solchen Hybridgetriebe sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftfahrzeug -Antriebsstrang.The present invention relates to a hybrid transmission, a motor vehicle drive train with such a hybrid transmission and a motor vehicle with such a motor vehicle drive train.

Fahrzeuge werden zunehmend mit Hybridantrieben, d. h. mit wenigstens zwei verschiedenen Antriebsquellen ausgestattet. Hybridantriebe können zur Verminderung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen beitragen. Es haben sich weitgehend Antriebsstränge mit einem Verbrennungsmotor und einem oder mehreren Elektromotoren als Parallelhybrid oder als Mischhybrid durchgesetzt. Derartige Hybridantriebe weisen im Kraftfluss eine im Wesentlichen parallele Anordnung des Verbrennungsmotors und des Elektroantriebs auf. Hierbei werden sowohl eine Überlagerung der Antriebsmomente als auch eine Ansteuerung mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb oder rein elektromotorischem Antrieb ermöglicht. Da sich die Antriebsmomente des Elektroantriebs und des Verbrennungsmotors je nach Ansteuerung addieren können, ist eine vergleichsweise kleinere Auslegung des Verbrennungsmotors und/oder dessen zeitweise Abschaltung möglich. Hierdurch kann eine signifikante Reduzierung der CO2-Emissionen ohne nennenswerte Leistungs- bzw. Komforteinbußen erreicht werden. Die Möglichkeiten und Vorteile eines Elektroantriebs können somit mit den Reichweiten-, Leistungs- und Kostenvorteilen von Brennkraftmaschinen verbunden werden.Vehicles are increasingly being equipped with hybrid drives, ie with at least two different drive sources. Hybrid drives can help reduce fuel consumption and pollutant emissions. Drivetrains with an internal combustion engine and one or more electric motors as parallel hybrids or mixed hybrids have largely prevailed. Such hybrid drives have an essentially parallel arrangement of the internal combustion engine and the electric drive in the power flow. This enables both a superposition of the drive torques and a control with a purely internal combustion engine drive or a purely electric motor drive. Since the drive torques of the electric drive and the internal combustion engine can add up depending on the control, a comparatively smaller design of the internal combustion engine and / or its temporary shutdown is possible. In this way, a significant reduction in CO 2 emissions can be achieved without any significant loss of performance or comfort. The possibilities and advantages of an electric drive can thus be combined with the range, performance and cost advantages of internal combustion engines.

Ein Nachteil der oben genannten Hybridantriebe besteht in einem im Allgemeinen komplexeren Aufbau, da beide Antriebsquellen vorzugsweise mit nur einem Getriebe Antriebsleistung auf eine Antriebswelle übertragen. Hierdurch sind derartige Getriebe meist aufwendig und kostenintensiv in der Produktion. Eine Reduzierung der Komplexität im Aufbau eines Hybridgetriebes geht meistens mit einer Einbuße an Variabilität einher.A disadvantage of the above-mentioned hybrid drives is their generally more complex structure, since both drive sources preferably transmit drive power to a drive shaft with only one gear. As a result, such transmissions are usually complex and costly to produce. A reduction in the complexity in the structure of a hybrid transmission is usually associated with a loss of variability.

Dieser Nachteil kann zumindest teilweise mittels dedizierter Hybridgetriebe oder „Dedicated Hybrid Transmissions“ (DHT) überwunden werden, bei denen eine elektrische Maschine in das Getriebe integriert wird, um den vollen Funktionsumfang darzustellen. Beispielsweise kann im Getriebe insbesondere der mechanische Getriebeteil vereinfacht werden, etwa durch Entfall des Rückwärtsgangs, wobei stattdessen mindestens eine elektrische Maschine genutzt wird.This disadvantage can at least partially be overcome by means of dedicated hybrid transmissions or “Dedicated Hybrid Transmissions” (DHT), in which an electric machine is integrated into the transmission in order to display the full range of functions. For example, the mechanical transmission part in particular can be simplified in the transmission, for example by eliminating the reverse gear, with at least one electrical machine being used instead.

Dedizierte Hybridgetriebe können aus bekannten Getriebekonzepten hervorgehen, also aus Doppelkupplungsgetrieben, Wandler-Planetengetrieben, stufenlosen Getrieben (CVT) oder automatisierten Schaltgetrieben. Die elektrische Maschine wird dabei zum Teil des Getriebes.Dedicated hybrid transmissions can emerge from known transmission concepts, i.e. from double clutch transmissions, converter planetary transmissions, continuously variable transmissions (CVT) or automated manual transmissions. The electric machine becomes part of the transmission.

Die Druckschrift US 2017/129323 offenbart ein Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug, das mit einer Wärmekraftmaschine und einer elektrischen Hauptantriebsmaschine versehen ist. Das Getriebe umfasst zwei konzentrische Eingangswellen, die mit einer Kurbelwelle der Wärmekraftmaschine und mit der elektrischen Maschine ohne Trennkupplung verbunden sind, eine Ausgangswelle, die über ein Differential mit Rädern des Fahrzeugs verbunden ist, und eine Welle zum Übertragen einer Bewegung von einer Eingangswelle auf die Abtriebswelle und zum Kuppeln der Antriebswellen. Die elektrische Maschine ist an dem den Eingangswellen gegenüberliegenden Ende der Wärmekraftmaschine angeordnet.The pamphlet US 2017/129323 discloses a hybrid transmission for a motor vehicle provided with a heat engine and a main electric drive machine. The transmission comprises two concentric input shafts which are connected to a crankshaft of the heat engine and to the electrical machine without a separating clutch, an output shaft which is connected to wheels of the vehicle via a differential, and a shaft for transmitting a movement from an input shaft to the output shaft and for coupling the drive shafts. The electrical machine is arranged at the end of the heat engine opposite the input shafts.

Vor diesem Hintergrund stellt sich einem Fachmann die Aufgabe, ein axial kompaktes Hybridgetriebe mit geringem Bauaufwand zu schaffen, das insbesondere schnelle Schaltungen erlaubt und kostengünstig ist.Against this background, a person skilled in the art is faced with the task of creating an axially compact hybrid transmission with low construction costs, which in particular allows fast gear changes and is inexpensive.

Gelöst durch wird diese Aufgabe durch ein Hybridgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit:

  • einer ersten Getriebeantriebswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs;
  • einer zweiten Getriebeantriebswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs;
  • einer ersten Vorgelegewelle und einer zweiten Vorgelegewelle;
  • in mehreren Radsatzebenen angeordneten Losrädern und Festrädern zum Bilden von Gangstufen;
  • mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen zum Einlegen der Gangstufen; und
  • einem Abtrieb zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe; wobei
  • ein gangbildendes Zahnrad, das an der ersten Getriebeantriebswelle angeordnet ist, mit einem gangbildenden Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem gangbildenden Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt; und
  • ein gangbildendes Zahnrad, das an der zweiten Getriebeantriebswelle angeordnet ist, mit einem gangbildenden Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem gangbildenden Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt.
This object is achieved by a hybrid transmission for a motor vehicle drive train of a motor vehicle, with:
  • a first transmission drive shaft for operative connection of the hybrid transmission with an internal combustion engine of the motor vehicle;
  • a second transmission drive shaft for operatively connecting the hybrid transmission to a first electric drive machine of the motor vehicle;
  • a first countershaft and a second countershaft;
  • idler gears and fixed gears arranged in several gear set levels to form gear stages;
  • a plurality of gear shifting devices with shifting elements for engaging the gear steps; and
  • an output for transmitting drive power from the hybrid transmission; whereby
  • a gear-forming gear, which is arranged on the first transmission input shaft, meshes with a gear-forming gear on the first countershaft and with a gear-forming gear on the second countershaft; and
  • a gear-forming gear, which is arranged on the second transmission input shaft, meshes with a gear-forming gear on the first countershaft and with a gear-forming gear on the second countershaft.

Die obige Aufgabe wird ferner gelöst durch einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit:

  • einem Hybridgetriebe wie zuvor definiert;
  • einer Verbrennungsmaschine, die mit der ersten Getriebeantriebswelle verbunden ist; und
  • einer ersten elektrischen Antriebsmaschine, die mit der zweiten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden ist.
The above object is also achieved by a motor vehicle drive train for a motor vehicle, with:
  • a hybrid transmission as previously defined;
  • an internal combustion engine connected to the first transmission input shaft; and
  • a first electric drive machine, which is operatively connected to the second transmission drive shaft.

Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit:

  • einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang wie zuvor definiert; und
  • einem Energiespeicher zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine.
Finally, the above object is achieved by a motor vehicle with:
  • an automotive powertrain as previously defined; and
  • an energy store for storing energy for supplying the first electric drive machine.

Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Insbesondere können der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang und das Kraftfahrzeug entsprechend den für das Hybridgetriebe in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.Preferred embodiments of the invention are described in the dependent claims. It goes without saying that the features mentioned above and those yet to be explained below can be used not only in the respectively specified combination, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the present invention. In particular, the motor vehicle drive train and the motor vehicle can be designed in accordance with the configurations described for the hybrid transmission in the dependent claims.

Vorzugsweise ist mit dem Getriebe ein rein elektrisches Fahren möglich, insbesondere kann ein Anfahren und ein Rückwärtsfahren rein elektrisch erfolgen. Durch eine erste und zweite Vorgelegewelle, wobei ein an der ersten Getriebeantriebswelle angeordnetes Zahnrad sowohl mit einem Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle als auch auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt, und einem an der zweiten Getriebeantriebswelle angeordneten Zahnrad, das mit einem Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt, kann ein kompaktes und im Aufbau einfaches Hybridgetriebe geschaffen werden. Insbesondere kann ein Hybridgetriebe geschaffen werden, das mit wenig Bauteilen aufgebaut werden kann.Purely electric driving is preferably possible with the transmission; in particular, starting and reversing can be carried out purely electrically. By a first and second countershaft, wherein a gear arranged on the first transmission input shaft meshes with both a gear on the first countershaft and on the second countershaft, and a gear arranged on the second transmission input shaft that is connected to a gear on the first countershaft and with meshes with a gear on the second countershaft, a compact and simple hybrid transmission can be created. In particular, a hybrid transmission can be created that can be constructed with few components.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hybridgetriebe eine Getriebebremse auf, die antriebswirksam mit der ersten Getriebeantriebswelle verbindbar ist. Vorzugsweise umfasst die Getriebebremse eine Reibkupplung. Hierdurch kann technisch einfach eine Anbindung der Getriebebremse an das Getriebe erfolgen. Durch eine Getriebebremse kann eine technisch einfache und kostengünstige Möglichkeit zur Unterstützung einer Synchronisation des Getriebes bereitgestellt werden. Insbesondere kann ein Getriebe geschaffen werden, das technisch einfach, kostengünstig und kompakt baut und dabei schnelle Schaltungen der Verbrennungsmaschine erlaubt. Insbesondere kann die Getriebebremse die mit der Verbrennungsmaschine verbundene Antriebswelle bremsen. Durch das Verwenden einer Reibkupplung kann die Getriebebremse kostengünstig und hocheffizient ausgeführt werden.In an advantageous embodiment, the hybrid transmission has a transmission brake, which can be connected to the first transmission drive shaft in a driving manner. The transmission brake preferably comprises a friction clutch. This enables the transmission brake to be connected to the transmission in a technically simple manner. A transmission brake can provide a technically simple and inexpensive option for supporting synchronization of the transmission. In particular, a transmission can be created that is technically simple, inexpensive and compact and allows fast switching of the internal combustion engine. In particular, the transmission brake can brake the drive shaft connected to the internal combustion engine. By using a friction clutch, the transmission brake can be made inexpensive and highly efficient.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Ergänzend oder alternativ sind wenigstens zwei der Schaltelemente als Doppelschaltelemente ausgebildet und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar. Ein Doppelschaltelement ermöglicht es, das Hybridgetriebe mit weniger Bauteilen aufzubauen, da zur Betätigung eines Doppelschaltelements, also zum Einlegen von zwei Gangstufen, nur ein Aktor verwendet werden muss. Ferner ist die Ansteuerung des Hybridgetriebes vereinfacht. Zudem baut das Hybridgetriebe kompakt, also mit weniger Bauraumbedarf. Durch die Verwendung von formschlüssigen Schaltelementen kann das Hybridgetriebe mit weniger Verlust, also effizienter, ausgeführt sein. Insbesondere führen formschlüssige Schaltelemente zu einem kosteneffizienteren Hybridgetriebe.In a further advantageous embodiment, the switching elements are designed as form-fitting switching elements. Additionally or alternatively, at least two of the switching elements are designed as double switching elements and can be actuated by a double-acting actuator. A double shift element makes it possible to build the hybrid transmission with fewer components, since only one actuator has to be used to actuate a double shift element, that is to say to engage two gears. Furthermore, the control of the hybrid transmission is simplified. In addition, the hybrid transmission is compact, meaning that it requires less installation space. By using positive shifting elements, the hybrid transmission can be designed with less loss, that is, more efficiently. In particular, positive shifting elements lead to a more cost-efficient hybrid transmission.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die zweite Getriebeantriebswelle als Hohlwelle ausgebildet und umgibt die erste Getriebeantriebswelle zumindest abschnittsweise. Hierdurch kann ein erstes und zweites Teilgetriebe geschaffen werden, wobei das erste und zweite Teilgetriebe wechselseitig von der ersten und zweiten Getriebeantriebswelle mit Antriebsleistung versorgt werden können. Insbesondere kann hierdurch wechselseitig ein Stützen der Antriebsleistung erfolgen. Durch Ausbilden einer Getriebeantriebswelle als Hohlwelle kann die Kompaktheit des Getriebes weiter verbessert werden.In a further advantageous embodiment, the second gear drive shaft is designed as a hollow shaft and surrounds the first gear drive shaft at least in sections. In this way, a first and a second partial transmission can be created, wherein the first and second partial transmission can be alternately supplied with drive power from the first and second transmission drive shaft. In particular, the drive power can be supported alternately in this way. By designing a transmission drive shaft as a hollow shaft, the compactness of the transmission can be further improved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die erste und zweite Getriebeantriebswelle achsparallel zu der ersten und zweiten Vorgelegewelle angeordnet. Ergänzend definieren die erste und zweite Vorgelegewelle eine Ebene, wobei die erste Getriebeantriebswelle und die zweite Getriebeantriebswelle in Draufsicht auf diese Ebene radial zwischen der ersten und zweiten Vorgelegewelle angeordnet sind. Hierdurch kann ein axial kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden, das einen hohen Funktionsumfang aufweist.In a further advantageous embodiment, the first and second transmission drive shafts are arranged axially parallel to the first and second countershaft. In addition, the first and second countershaft define a plane, the first transmission input shaft and the second transmission input shaft being arranged radially between the first and second countershaft in a plan view of this plane. In this way, an axially compact hybrid transmission can be created that has a wide range of functions.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hybridgetriebe eine Verbindungskupplung mit einem Schaltelement zum lösbaren Verbinden der ersten Getriebeantriebswelle mit der zweiten Getriebeantriebswelle auf. Hierdurch kann ein kompaktes Getriebe mit einer hohen Variabilität und Funktionalität geschaffen werden. Insbesondere können hierdurch alle zur Verfügung stehenden Gangstufen von jeder Antriebsmaschine verwendet werden. Vorzugsweise ist ein vorteilhafter Mischbetrieb durch Schließen der Verbindungskupplung einrichtbar.In a further advantageous embodiment, the hybrid transmission has a connecting clutch with a shifting element for releasably connecting the first transmission drive shaft to the second transmission drive shaft. In this way, a compact transmission with a high degree of variability and functionality can be created. In particular, all of the available Gear steps can be used by each prime mover. An advantageous mixed operation can preferably be set up by closing the connecting coupling.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hybridgetriebe einen Planetenradsatz, umfassend ein Sonnenrad, ein Hohlrad und ein Planetenrad, auf, wobei ein Planetenradträger des Planetenradsatzes antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle verbunden ist und das Hohlrad dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine verbunden zu werden. In a further advantageous embodiment, the hybrid transmission has a planetary gear set comprising a sun gear, a ring gear and a planetary gear, a planetary gear carrier of the planetary gear set being operatively connected to the second transmission drive shaft and the ring gear being designed to be operatively connected to the first electric drive machine will.

Das Hybridgetriebe weist ferner ein Planetenradsatz-Schaltelement auf, das dazu ausgebildet ist, das Sonnenrad des Planetenradsatzes festzusetzen. Zudem weist das Hybridgetriebe ein Planetenradsatz-Schaltelement auf, das dazu ausgebildet ist, den Planetenradsatz zu verblocken. Hierdurch kann technisch einfach eine Vorübersetzung der Antriebsleistung der elektrischen Antriebsmaschine erfolgen. Insbesondere kann durch die Planetenradsatz-Schaltelemente eine Übersetzung mittels des Planetenradsatzes technisch einfach eingerichtet werden. Die Variabilität des Hybridgetriebes kann erhöht werden, ohne dabei die axiale Baulänge im Wesentlichen zu verlängern.The hybrid transmission also has a planetary gear set switching element which is designed to lock the sun gear of the planetary gear set. In addition, the hybrid transmission has a planetary gear set shift element which is designed to block the planetary gear set. This enables the drive power of the electric drive machine to be pretranslated in a technically simple manner. In particular, a translation by means of the planetary gear set can be set up in a technically simple manner by means of the planetary gear set switching elements. The variability of the hybrid transmission can be increased without essentially lengthening the overall axial length.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eines und/oder beide der Planetenradsatz-Schaltelemente als Lastschaltelemente ausgebildet. Hierdurch kann insbesondere erreicht werden, dass die Gangstufen für die elektrische Antriebsmaschine zumindest teilweise unter Last schaltbar sind. Ferner kann ein schnelleres Schalten erfolgen, da bei Lastschaltelementen ein vorheriges Synchronisieren des Getriebes und insbesondere des Planetenradsatzes entfallen kann.In a further advantageous embodiment, one and / or both of the planetary gear set shifting elements are designed as power shifting elements. In this way it can be achieved in particular that the gear steps for the electric drive machine can be shifted at least partially under load. In addition, shifting can take place more quickly, since prior synchronization of the transmission and in particular of the planetary gear set can be dispensed with in the case of powershift elements.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die Getriebebremse eine zweite elektrische Antriebsmaschine. Hierdurch kann insbesondere eine hochfunktionale Getriebebremse geschaffen werden. Vorzugsweise kann beim Synchronisieren die Bremsleistung in elektrische Leistung umgesetzt werden. Ferner kann ein Hybridantriebsstrang mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen geschaffen werden.In a further advantageous embodiment, the transmission brake comprises a second electric drive machine. In this way, in particular, a highly functional transmission brake can be created. The braking power can preferably be converted into electrical power during synchronization. Furthermore, a hybrid drive train with two electric drive machines can be created.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Getriebebremse über eine Übersetzung, umfassend wenigstens ein kämmendes Zahnradpaar oder ein Zugmittelgetriebe, mit der ersten Getriebeantriebswelle verbunden. Alternativ ist die Getriebebremse direkt mit der ersten Getriebeantriebswelle verbunden und dazu ausgebildet, radial und/oder axial innerhalb der ersten elektrischen Antriebsmaschine angeordnet zu werden. Durch das Anbinden der Getriebebremse mit einer Übersetzung kann eine vergleichsweise kleine Getriebebremse verwendet werden, da die Bremsleistung entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der Übersetzung skaliert werden kann. Es kann eine hocheffiziente Getriebebremse mit wenig Bauraumbedarf geschaffen werden. Durch das Ausbilden der Getriebebremse derart, dass sie innerhalb einer ersten elektrischen Antriebsmaschine angeordnet werden kann, kann eine Kompaktheit des Hybridgetriebes weiter verbessert werden.In a further advantageous embodiment, the transmission brake is connected to the first transmission drive shaft via a transmission comprising at least one meshing gear pair or a traction mechanism. Alternatively, the transmission brake is connected directly to the first transmission drive shaft and is designed to be arranged radially and / or axially within the first electric drive machine. By connecting the transmission brake with a transmission, a comparatively small transmission brake can be used, since the braking power can be scaled according to the transmission ratio of the transmission. A highly efficient transmission brake with little space requirement can be created. By designing the transmission brake in such a way that it can be arranged within a first electric drive machine, the compactness of the hybrid transmission can be further improved.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Koaxialmaschine ausgebildet und der Planetenradsatz axial und/oder radial innerhalb der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet. Hierdurch kann ein hocheffizienter und insbesondere axial kompakt bauender Antriebsstrang geschaffen werden.In an advantageous embodiment, the first electrical drive machine is designed as a coaxial machine and the planetary gear set is arranged axially and / or radially within the electrical drive machine. In this way, a highly efficient and, in particular, axially compact drive train can be created.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine ansteuerbar. Ergänzend oder alternativ ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Ladegenerator zum Laden eines Energiesteuerspeichers ansteuerbar. Hierdurch kann der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang effizient betrieben werden. Der Kraftstoffverbrauch kann reduziert werden. Ferner kann auf einen zusätzlichen Anlasser für die Verbrennungsmaschine verzichtet werden.In a further advantageous embodiment, the first electric drive machine can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine. Additionally or alternatively, the first electric drive machine can be controlled as a charging generator for charging an energy control store. This allows the motor vehicle drive train to be operated efficiently. The fuel consumption can be reduced. Furthermore, there is no need for an additional starter for the internal combustion engine.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als ein Stützkraftmittel bei Gangwechseln der Verbrennungsmaschine ansteuerbar. Ergänzend oder alternativ ist die Verbrennungsmaschine als ein Stützkraftmittel bei Gangwechseln der ersten elektrischen Antriebsmaschine ansteuerbar. Hierdurch kann der Fahrkomfort und die zur Verfügung stehende Antriebsleistung des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs erhöht werden.In a further advantageous embodiment, the first electric drive machine can be activated as a supporting force means when changing gears in the internal combustion engine. Additionally or alternatively, the internal combustion engine can be controlled as a supporting force means when changing gears in the first electric drive machine. This makes it possible to increase driving comfort and the available drive power of the motor vehicle drive train.

Unter Standladen bzw. Laden in Neutral, LiN, ist insbesondere das Betreiben der elektrischen Antriebsmaschine als Generator zu verstehen, vorzugsweise bei einem Stillstand mit laufender Verbrennungsmaschine, um einen Energiespeicher zu befüllen und/oder eine Bordelektronik zu speisen.Stationary charging or charging in neutral, LiN, is to be understood in particular as the operation of the electric drive machine as a generator, preferably at a standstill with the internal combustion engine running, in order to fill an energy store and / or to feed an on-board electronics.

Ein Aktor ist vorliegend insbesondere ein Bauteil, das ein elektrisches Signal in eine mechanische Bewegung umsetzt. Vorzugsweise führen Aktoren, die mit Doppelschaltelementen verwendet werden, Bewegungen in zwei entgegengesetzte Richtungen aus, um in der ersten Richtung ein Schaltelement des Doppelschaltelements zu schalten und in der zweiten Richtung das andere Schaltelement zu schalten.In the present case, an actuator is in particular a component that converts an electrical signal into a mechanical movement. Actuators that are used with double switching elements preferably perform movements in two opposite directions in order to switch one switching element of the double switching element in the first direction and to switch the other switching element in the second direction.

Ein Festsetzen eines Elements eines Planetenradsatzes ist insbesondere als ein Blockieren einer Drehung des Elements um seine Rotationsachse zu verstehen. Vorzugsweise wird dabei das Element mittels eines Schaltelements drehfest mit einem statischen Bauteil wie einem Rahmen und/oder einem Getriebegehäuse verbunden. Es ist auch denkbar, das Element bis zu einem Stillstand zu bremsen.Fixing an element of a planetary gear set is more particularly than blocking a rotation of the element about its Understand the axis of rotation. The element is preferably connected non-rotatably to a static component such as a frame and / or a transmission housing by means of a switching element. It is also conceivable to brake the element to a standstill.

Ein Verblocken eines Planetenradsatzes umfasst ein antriebswirksames Verbinden zweier Zahnräder und/oder des Planetenradträgers und eines Zahnrads des Planetenradsatzes, sodass diese gemeinsam mit der gleichen Umdrehungszahl um denselben Punkt, vorzugsweise den Mittelpunkt des Planetenradsatzes, rotieren. Beim Verblocken zweier Zahnräder und/oder eines Planetenradträgers und eines Zahnrads des Planetenradsatzes wirkt der Planetenradsatz vorzugsweise wie eine Welle, es findet insbesondere keine Übersetzung im Planetenradsatz statt.Blocking a planetary gear set includes drivingly connecting two gears and / or the planetary gear carrier and a gear of the planetary gear set so that they rotate together with the same number of revolutions around the same point, preferably the center of the planetary gear set. When two gears and / or a planetary gear carrier and a gear of the planetary gear set are interlocked, the planetary gear set preferably acts like a shaft; in particular, there is no translation in the planetary gear set.

Ein Gangstufenwechsel erfolgt insbesondere durch Abschalten eines Schaltelementes und/oder einer Kupplung und gleichzeitiges Aufschalten des Schaltelementes und/oder der Kupplung für die nächsthöhere oder -niedrigere Gangstufe. Das zweite Schaltelement und/oder die zweite Kupplung übernimmt also Stück für Stück das Drehmoment vom ersten Schaltelement und/oder der ersten Kupplung, bis am Ende des Gangstufenwechsels das gesamte Drehmoment vom zweiten Schaltelement und/oder der zweiten Kupplung übernommen wird. Bei vorheriger Synchronisation kann ein Gangwechsel schneller erfolgen, vorzugsweise können da-bei formschlüssige Schaltelemente Anwendung finden.A gear step change takes place in particular by switching off a shift element and / or a clutch and at the same time switching on the shift element and / or the clutch for the next higher or lower gear step. The second shift element and / or the second clutch thus takes over the torque from the first shift element and / or the first clutch piece by piece until the entire torque is taken over by the second shift element and / or the second clutch at the end of the gear step change. With prior synchronization, a gear change can take place more quickly; form-fitting shifting elements can preferably be used.

Eine Verbrennungsmaschine kann insbesondere jede Maschine sein, die durch Verbrennen eines Antriebsmittels, wie Benzin, Diesel, Kerosin, Ethanol, Flüssiggas, Autogas, etc. eine Drehbewegung erzeugen kann. Eine Verbrennungsmaschine kann beispielsweise ein Ottomotor, ein Dieselmotor, ein Wankelmotor oder ein Zweitaktmotor sein.An internal combustion machine can in particular be any machine that can generate a rotary movement by burning a drive medium such as gasoline, diesel, kerosene, ethanol, liquefied petroleum gas, LPG, etc. An internal combustion engine can be, for example, a gasoline engine, a diesel engine, a Wankel engine or a two-stroke engine.

Bei einer sogenannten abtriebsgestützten Schaltung ist eine elektrische Antriebsmaschine mit einer festen Übersetzung zum Abtrieb hin verbunden und stützt die Zugkraft allein elektromotorisch, während die Verbrennungsmaschine im Hintergrund eine lastfreie Schaltung wie bei einem automatisierten Schaltgetriebe ausführt.In a so-called output-based gearshift, an electric drive machine is connected to a fixed gear ratio to the output and supports the tractive force solely by an electric motor, while the internal combustion engine performs a load-free gearshift in the background, as in an automated gearbox.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand einiger ausgewählter Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit den beiliegenden Zeichnungen näher beschrieben und erläutert. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang;
  • 2 eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 3 eine schematische Übersicht der Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 2;
  • 4 eine zweite Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 5 eine dritte Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 6 eine schematische Übersicht der Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 5;
  • 7 eine vierte Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 8 eine fünfte Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 9 eine sechste Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 10 eine siebte Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes; und
  • 11 eine achte Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes.
The invention is described and explained in more detail below with the aid of a few selected exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic plan view of a motor vehicle with a motor vehicle drive train according to the invention;
  • 2 a first variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 3 a schematic overview of the switching states of the hybrid transmission according to FIG 2 ;
  • 4th a second variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 5 a third variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 6th a schematic overview of the switching states of the hybrid transmission according to FIG 5 ;
  • 7th a fourth variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 8th a fifth variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 9 a sixth variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 10 a seventh variant of a hybrid transmission according to the invention; and
  • 11 an eighth variant of a hybrid transmission according to the invention.

In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 gezeigt. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 weist eine erste elektrische Antriebsmaschine 14 und eine Verbrennungsmaschine 16 auf, die mittels eines Hybridgetriebes 18 mit einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden sind. Es versteht sich, dass auch eine Verbindung mit einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 10 möglich ist. Mittels des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 12 wird Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 und der Verbrennungsmaschine 16 den Rädern des Kraftfahrzeugs 10 zugeführt. Das Kraftfahrzeug 10 weist ferner einen Energiespeicher 20 auf, um Energie zu speichern, die zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 dient.In 1 is schematically a motor vehicle 10 with a motor vehicle drive train 12th shown. The motor vehicle powertrain 12th has a first electric drive machine 14th and an internal combustion engine 16 on that by means of a hybrid transmission 18th with a rear axle of the motor vehicle 10 are connected. It goes without saying that there is also a connection to a front axle of the motor vehicle 10 is possible. By means of the motor vehicle drive train 12th becomes drive power of the first electric drive machine 14th and the internal combustion engine 16 the wheels of the motor vehicle 10 fed. The car 10 also has an energy store 20th in order to store energy that is used to supply the first electric drive machine 14th serves.

In 2 ist eine erste Variante eines Hybridgetriebes 18 gezeigt. Das Hybridgetriebe 18 weist eine erste Getriebeantriebswelle 22 auf, die über einen Schwingungsdämpfer oder einen Torsionsdämpfer mit der Verbrennungsmaschine 16 verbunden ist. Das Hybridgetriebe 18 weist ferner eine zweite Getriebeantriebswelle 24 auf, die als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Getriebeantriebswelle 22 zumindest abschnittsweise umgibt. Die zweite Getriebeantriebswelle 24 ist mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 verbunden.In 2 is a first variant of a hybrid transmission 18th shown. The hybrid transmission 18th has a first transmission input shaft 22nd on that via a vibration damper or a torsion damper with the internal combustion engine 16 connected is. The hybrid transmission 18th also has a second transmission drive shaft 24 on, which is designed as a hollow shaft and the first transmission drive shaft 22nd surrounds at least in sections. The second transmission drive shaft 24 is with a first electric drive machine 14th tied together.

Das Hybridgetriebe 18 weist zudem eine erste Vorgelegewelle 26 und eine zweite Vorgelegewelle 28 auf, wobei die beiden Vorgelegewellen 26, 28 radial benachbart zu den beiden Getriebeantriebswellen 22, 24 angeordnet sind. Antriebswirksam mit der ersten Getriebeantriebswelle 22 ist eine Getriebebremse 30 verbunden. In der 2 ist das durch eine gestrichelte Linie gekennzeichnet. Die Getriebebremse 30 umfasst dabei eine Reibkupplung, die mit einem gehäusefesten Bauteil verbindbar ist, sodass die erste Getriebewelle 22 gebremst werden kann. Vorzugsweise kann mittels der Getriebebremse 30 eine Synchronisation des Hybridgetriebes 18 bei Schaltungen von Gangstufen für die Verbrennungsmaschine 16 unterstützt werden.The hybrid transmission 18th also has a first countershaft 26th and a second countershaft 28 on, with the two countershafts 26th , 28 radially adjacent to the two transmission drive shafts 22nd , 24 are arranged. Effective drive with the first gear drive shaft 22nd is a transmission brake 30th tied together. In the 2 this is indicated by a dashed line. The transmission brake 30th comprises a friction clutch which can be connected to a component fixed to the housing, so that the first transmission shaft 22nd can be braked. Preferably by means of the transmission brake 30th a synchronization of the hybrid transmission 18th when shifting gears for the internal combustion engine 16 get supported.

Für die Verbrennungsmaschine 16 sind insgesamt vier Verbrennungsgangstufen V1 bis V4 einrichtbar, wobei die entsprechenden Zahnradpaare, die die Gangstufen bilden, in der Zeichnung durch 1., 2., 3. und 4. verdeutlicht sind. An der ersten Getriebeantriebswelle 22 ist ein Doppelschaltelement angeordnet, das die Schaltelemente D und K3 umfasst. Durch Einlegen bzw. Schalten des Schaltelements D kann die erste Getriebeantriebswelle 22 mit dem Zahnradpaar, das die vierte Gangstufe bildet, verbunden werden. Ein Losrad der vierten Gangstufe ist an der ersten Getriebeantriebswelle 22 angeordnet und das Festrad der vierten Gangstufe ist an der zweiten Vorgelegewelle 28 angeordnet. Durch Schließen des Schaltelements K3 kann die erste Getriebeantriebswelle 22 antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle 24 verbunden werden, mit anderen Worten kann die Verbrennungsmaschine 16 antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 verbunden werden.For the internal combustion engine 16 are a total of four combustion stages V1 to V4 can be set up, the corresponding gear pairs that form the gear steps being indicated in the drawing by 1., 2., 3. and 4.. On the first gearbox drive shaft 22nd a double switching element is arranged, which the switching elements D. and K3 includes. By inserting or switching the switching element D. can be the first transmission input shaft 22nd be connected to the gear pair that forms the fourth gear. A fourth gear idler gear is on the first transmission input shaft 22nd arranged and the fixed gear of the fourth gear stage is on the second countershaft 28 arranged. By closing the switching element K3 can be the first transmission input shaft 22nd effective drive with the second gear drive shaft 24 can be connected, in other words, the internal combustion engine 16 effective drive with the first electric drive machine 14th get connected.

An der ersten Vorgelegewelle 26 ist ein Schaltelement A angeordnet, das ein Losrad der ersten Gangstufe antriebswirksam mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbinden kann. Das Losrad der ersten Gangstufe kämmt mit einem Festrad, das an der zweiten Getriebeantriebswelle 24 angeordnet ist. Dieses Festrad ist zudem in Eingriff mit einem an der zweiten Vorgelegewelle 28 angeordneten Losrad, das mittels eines Schaltelements E antriebswirksam mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbunden werden kann. Durch Schalten des Schaltelements E wird die zweite Getriebeantriebswelle 24 antriebswirksam mit der zweiten Vorgelegewelle 28 verbunden und die zweite Elektrogangstufe E2 eingerichtet.On the first countershaft 26th is a switching element A. arranged, the one idler gear of the first gear stage effective driving with the first countershaft 26th can connect. The idler gear of the first gear meshes with a fixed gear on the second transmission drive shaft 24 is arranged. This fixed gear is also in engagement with one on the second countershaft 28 arranged idler gear, which by means of a shifting element E is drivingly effective with the second countershaft 28 can be connected. By shifting the shift element E, the second transmission input shaft 24 effective drive with the second countershaft 28 connected and set up the second electrical gear stage E2.

An der ersten Vorgelegewelle 26 ist zudem ein Schaltelement B angeordnet, das ein an der ersten Vorgelegewelle 26 angeordnetes Losrad, das zur zweiten Gangstufe gehört, antriebswirksam mit der ersten Vorgelegewelle 26 verbinden kann. Das Losrad der zweiten Gangstufe ist in Eingriff mit einem an der ersten Getriebeantriebswelle 22 angeordneten Festrad. Dieses an der zweiten Getriebeantriebswelle 24 angeordnete Festrad ist zudem in Eingriff mit einem Losrad der dritten Gangstufe, das an der zweiten Vorgelegewelle 28 angeordnet ist und mittels eines Schaltelements C antriebswirksam mit dieser verbunden werden kann.On the first countershaft 26th is also a switching element B. arranged, the one on the first countershaft 26th arranged idler gear, which belongs to the second gear stage, effective drive with the first countershaft 26th can connect. The idler gear of the second gear is in engagement with one on the first transmission input shaft 22nd arranged fixed gear. This on the second transmission drive shaft 24 The fixed gear is also in engagement with an idler gear of the third gear stage, which is on the second countershaft 28 is arranged and by means of a switching element C. can be effectively connected to this drive.

Das Hybridgetriebe 18 umfasst ferner einen Abtrieb 32 mit einem Differential 34, der mit einem an der ersten Vorgelegewelle 26 angeordneten und mit einem an der zweiten Vorgelegewelle 28 angeordneten Festrad antriebswirksam verbunden ist, wobei das an der zweiten Vorgelegewelle 28 angeordnete Festrad zudem das Festrad der vierten Gangstufe ist.The hybrid transmission 18th also includes an output 32 with a differential 34 that with one on the first countershaft 26th arranged and with one on the second countershaft 28 arranged fixed gear is operatively connected to drive, the on the second countershaft 28 arranged fixed gear is also the fixed gear of the fourth gear.

In 3 sind schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes 18 gemäß der 2 in einer sogenannten Schaltmatrix 36 gezeigt. Die Schaltmatrix 36 hat eine tabellarische Form, wobei in der ersten Spalte die Verbrennungsgangstufen V1 bis V4 der Verbrennungsmaschine 16 und die Elektrogangstufen E1 und E2 der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 sowie ein Zustand Laden in Neutral LiN gezeigt sind. In der zweiten bis siebten Spalte sind die Schaltzustände der Schaltelemente A bis E und K3 gezeigt, wobei ein „X“ bedeutet, dass das jeweilige Schaltelement geschlossen ist, also die ihm zugeordneten Getriebebauteile antriebswirksam miteinander verbindet. Sofern kein Eintrag vorhanden ist, ist davon auszugehen, dass das entsprechende Schaltelement offen ist, also keine Antriebsleistung überträgt.In 3 are the schematic switching states of the hybrid transmission 18th according to the 2 in a so-called switching matrix 36 shown. The switching matrix 36 has a tabular form, with the combustion gear stages in the first column V1 to V4 the internal combustion engine 16 and the electric gear stages E1 and E2 of the first electric drive machine 14th as well as a state of loading in neutral LiN are shown. The switching states of the switching elements are in the second to seventh columns A. to E and K3 shown, where an “X” means that the respective shift element is closed, that is, connects the transmission components assigned to it with one another in a driving manner. If there is no entry, it can be assumed that the corresponding switching element is open, that is, it is not transmitting any drive power.

Zum Einlegen der Verbrennungsgangstufe V1 sind folglich die Schaltelemente A und K3 zu schließen. Die Verbrennungsgangstufe V2 wird eingerichtet durch Schließen des Schaltelements B. Ein Schließen des Schaltelements C bewirkt das Einlegen der Verbrennungsgangstufe V3. Die Verbrennungsgangstufe V4 kann eingelegt werden, indem das Schaltelement D geschlossen wird.For engaging the combustion gear V1 are consequently the switching elements A. and K3 close. The combustion stage V2 is set up by closing the switching element B. . Closing the switching element C. causes the combustion gear to be engaged V3 . The combustion stage V4 can be inserted by the switching element D. is closed.

Zum Einlegen der Elektrogangstufe E1 ist das Schaltelement A zu schließen. Die Elektrogangstufe E2 wird durch Schließen des Schaltelements E eingerichtet.The switching element is used for engaging the electric gear stage E1 A. close. The electrical gear stage E2 is established by closing the switching element E.

Ferner kann durch Schließen des Schaltelements K3 ein Laden in Neutral LiN erfolgen, da wie oben bereits beschrieben, die Verbrennungsmaschine 16 antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 verbunden wird. Furthermore, by closing the switching element K3 a shop in neutral LiN take place, as already described above, the internal combustion engine 16 effective drive with the first electric drive machine 14th is connected.

Insbesondere kann hierbei mit dem erfindungsgemäßen Hybridgetriebe 18 ein rein elektrisches Fahren erfolgen, vorzugsweise zum Anfahren und Fahren vorwärts oder rückwärts in den Elektrogangstufen E1 und E2. Die Schaltung zwischen diesen beiden Gangstufen erfolgt dabei zugkraftunterbrochen, wobei eine derartige Schaltung im reinen Elektrofahrbetrieb weitgehend vermieden werden kann, da die Elektrogangstufe E1 bereits einen ausreichend hohen bzw. breiten Geschwindigkeitsbereich abdeckt. Vorzugsweise kann bei geringen Lastanforderungen oder Lastwechseln eine Schaltung von der ersten Elektrogangstufe E1 in die zweite Elektrogangstufe E2 für den Fahrer im Wesentlichen unbemerkt erfolgen.In particular, with the hybrid transmission according to the invention 18th a purely electric driving takes place, preferably for starting and driving forwards or backwards in the electric gear stages E1 and E2. The shift between these two gear steps takes place with interrupted traction, such a shift being largely avoided in pure electric driving, since the electric gear step E1 already covers a sufficiently high or wide speed range. In the event of low load requirements or load changes, a shift from the first electrical gear stage E1 to the second electrical gear stage E2 can take place essentially unnoticed by the driver.

Ferner kann eine Absenkung der Drehzahl der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 im Hybridbetrieb erfolgen. Wenn K3 geöffnet ist, kann beispielsweise im Hintergrund von der ersten Elektrogangstufe E1 in die zweite Elektrogangstufe E2 gewechselt werden, wodurch die Drehzahl der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 abgesenkt wird. Vorzugsweise kann bei dieser Umschaltung die Verbrennungsmaschine 16 in einer der Verbrennungsgangstufen V1, V2 oder V4 die Zugkraft aufrechterhalten.Furthermore, a reduction in the rotational speed of the first electric drive machine can be achieved 14th take place in hybrid operation. if K3 is open, it is possible, for example, to switch from the first electrical gear stage E1 to the second electrical gear stage E2 in the background, thereby increasing the speed of the first electrical drive machine 14th is lowered. The internal combustion engine can preferably be used during this switchover 16 in one of the combustion gear stages V1 , V2 or V4 maintain the pulling force.

Ferner kann im Hybridbetrieb die erste elektrische Antriebsmaschine 14 abgekoppelt werden, wenn die Verbrennungsmaschine 16 eine der Gangstufen V2, V3 oder V4 nutzt. Dadurch kann insbesondere ein effizienter verbrennungsmotorischer Fahrbetrieb eingerichtet werden.Furthermore, the first electric drive machine can be used in hybrid mode 14th be disconnected when the internal combustion engine 16 one of the gear steps V2 , V3 or V4 uses. In this way, in particular, an efficient internal combustion engine driving operation can be set up.

Ein Gangwechsel für die Verbrennungsmaschine kann wie folgt erfolgen. Bei Gangwechseln zwischen Verbrennungsgangstufen V1, V2, V3 oder V4 kann die erste elektrische Antriebsmaschine 14 die Zugkraft am Abtrieb 32 über die Elektrogangstufen E1 oder E2 stützen, während die Gangstufen für die Verbrennungsmaschine 16 lastfrei mittels der Schaltelemente K3, B, C oder D gewechselt werden. Eine Synchronisation der beteiligten Schaltelemente K3, B, C oder D kann durch eine Drehzahlregelung am der Verbrennungsmaschine 16 erfolgen. Diese Drehzahlregelung bzw. Drehzahlanpassung kann insbesondere durch die Getriebebremse 30 unterstützt werden, wobei die Getriebebremse 30 als Bremse für die Verbrennungsmaschine 16 und/oder das Hybridgetriebe 18 wirkt. Beispielsweise kann die Getriebebremse 30 die Verbrennungsmaschine 16 auf ein niedrigeres Zieldrehzahlniveau abbremsen, was vorzugsweise bei Hochschaltungen erfolgt. Bei Rückschaltungen kann die Verbrennungsmaschine 16 auf die höhere Zieldrehzahl beschleunigen. Vorzugsweise kann die Getriebebremse 30 dann kurz vor Erreichen der Synchrondrehzahl betätigt werden, um einen geringeren Drehzahlgradienten zu erhalten, bevor ein Aktor zum Einlegen des betreffenden Schaltelements betätigt wird. Es versteht sich, dass eine weitere elektrische Antriebsmaschine mit der Verbrennungsmaschine 16 verbunden sein kann, um die Verbrennungsmaschine 16 bei einer Synchronisation zu unterstützen.A gear change for the internal combustion engine can take place as follows. When changing gears between combustion gears V1 , V2 , V3 or V4 can be the first electric prime mover 14th the pulling force at the output 32 support via the electric gear stages E1 or E2, while the gear stages for the internal combustion engine 16 load-free by means of the switching elements K3 , B. , C. or D. change. A synchronization of the switching elements involved K3 , B. , C. or D. can through a speed control on the internal combustion engine 16 take place. This speed regulation or speed adaptation can in particular be done by the transmission brake 30th supported, with the transmission brake 30th as a brake for the internal combustion engine 16 and / or the hybrid transmission 18th works. For example, the transmission brake 30th the internal combustion engine 16 brake to a lower target speed level, which is preferably done when upshifts. When downshifts, the internal combustion engine can 16 Accelerate to the higher target speed. The transmission brake can preferably 30th then be actuated shortly before reaching the synchronous speed in order to obtain a lower speed gradient before an actuator is actuated to engage the relevant switching element. It goes without saying that another electric drive machine is connected to the internal combustion engine 16 can be connected to the internal combustion engine 16 to assist with synchronization.

In 4 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 gezeigt. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Variante ist die Getriebebremse 30 radial und axial innerhalb der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 angeordnet. Vorzugsweise weist die Getriebebremse 30 dabei einen größeren Durchmesser auf, um einen entsprechend großen Hebel zum Abbremsen der ersten Getriebeantriebswelle 22 zu nutzen. Durch eine derartige Anordnung der Getriebebremse 30 kann insbesondere die radiale Baugröße des Hybridgetriebes 18 verringert werden. Es versteht sich, dass die Schaltzustände des in 4 gezeigten Hybridgetriebes 18 auch mittels der Schaltmatrix 36 der 3 beschrieben werden können.In 4th is a further variant of a hybrid transmission according to the invention 18th in a motor vehicle drive train 12th shown. In contrast to the in 2 The variant shown is the transmission brake 30th radially and axially within the first electric drive machine 14th arranged. The transmission brake preferably has 30th thereby a larger diameter to a correspondingly large lever for braking the first transmission drive shaft 22nd to use. Such an arrangement of the transmission brake 30th can in particular the radial size of the hybrid transmission 18th be reduced. It goes without saying that the switching states of the in 4th shown hybrid transmission 18th also by means of the switching matrix 36 the 3 can be described.

In 5 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu den zuvor gezeigten Varianten ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 mittels eines Planetenradsatzes RS mit der zweiten Getriebeantriebswelle 24 verbunden. Zudem sind an dem Planetenradsatz RS Planetenradsatz-Schaltelemente G und F vorgesehen, wobei das Planetenradsatz-Schaltelement G eine Verblockung des Planetenradsatzes RS bewirkt, indem ein Hohlrad 38 des Planetenradsatzes RS antriebswirksam mit einem Sonnenrad 40 verbunden wird. Der Planetenradsatz RS weist ferner ein Planetenrad 42 auf, das auf einem Planetenradträger angeordnet ist, der mit der zweiten Getriebeantriebswelle 24 antriebswirksam verbunden ist. Ein Sonnenrad 40 des Planetenradsatzes RS ist auf einer Hohlwelle angeordnet, die die erste Getriebeantriebswelle 22 zumindest abschnittsweise umgibt.In 5 is a further variant of a hybrid transmission according to the invention 18th shown. In contrast to the variants shown above, the first is an electric drive machine 14th by means of a planetary gear set RS with the second transmission drive shaft 24 tied together. In addition, are on the planetary gear set RS Planetary gear set switching elements G and F. provided, wherein the planetary gear set switching element G a blockage of the planetary gear set RS effected by a ring gear 38 of the planetary gear set RS effective drive with a sun gear 40 is connected. The planetary gear set RS also has a planetary gear 42 on, which is arranged on a planet carrier, which is connected to the second transmission input shaft 24 is effectively connected to the drive. A sun gear 40 of the planetary gear set RS is arranged on a hollow shaft, which is the first transmission input shaft 22nd surrounds at least in sections.

Das Planetenradsatzschaltelement F ist dazu ausgebildet, das Sonnenrad 40 des Planetenradsatzes RS festzusetzen, um eine weitere Übersetzungsstufe mittels des Planetenradsatzes RS einzurichten.The planetary gear shift element F. is designed to be the sun gear 40 of the planetary gear set RS set to another gear stage by means of the planetary gear set RS set up.

In 6 ist eine Schaltmatrix 36 für die durch den Planetenradsatz RS in 5 einrichtbaren Elektrogangstufen E1a, E1b, E2a, E2b gezeigt. Zum Einrichten der Elektrogangstufe E1a sind die Schaltelemente A und F zu schließen. Die Elektrogangstufe E1b wird eingerichtet durch Schließen der Schaltelemente A und G.In 6th is a switching matrix 36 for by the planetary gear set RS in 5 adjustable electrical gear levels E1a , E1b , E2a , E2b shown. To set up the electric gear level E1a are the switching elements A. and F. close. The electric gear level E1b is set up by closing the switching elements A. and G .

Die Elektrogangstufe E2a ist durch Schließen der Schaltelemente E und F einrichtbar. Durch Schließen der Schaltelemente E und G wird die Elektrogangstufe E2b eingerichtet.The electric gear level E2a is by closing the switching elements E and F. can be set up. By closing the switching elements E and G becomes the electrical gear level E2b set up.

Aus Sicht der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 stellt der Planetenradsatz RS folglich ein Zweigangvorschaltgetriebe zur zweiten Getriebeantriebswelle 24 dar. Folglich können die bisherigen Elektrogangstufen E1 und E2 noch einmal vorübersetzt werden, was in den vier Elektrogangstufen E1a bis E2b resultiert. Die Elektrogangstufen E1b und E2b entsprechen dabei den Elektrogangstufen E1 und E2, wobei der Planetenradsatz RS verblockt wird und folglich keine Vorübersetzung stattfindet.From the perspective of the first electric drive machine 14th represents the planetary gear set RS consequently a two-speed primary gearbox to the second gearbox input shaft 24 As a result, the previous electrical gear stages E1 and E2 can be pre-translated once again, which is what the four electrical gear stages E1a until E2b results. The electric gear stages E1b and E2b correspond to the electric gear stages E1 and E2, whereby the planetary gear set RS is blocked and consequently no pre-translation takes place.

Die Elektrogangstufe E1a stellt einen kürzeren Elektrogang als die Elektrogangstufe E1 dar, sodass die erste elektrische Antriebsmaschine 14 mit weniger Drehmoment und folglich weniger Bauraumbedarf ausgelegt werden kann. Es versteht sich, dass die Gangwechsel E1a nach E1b und E2a nach E2b unter Last möglich sind, wenn die Planetenradsatz-Schaltelemente F und G als Lastschaltelemente ausgebildet sind.The electric gear level E1a represents a shorter electric gear than the electric gear stage E1, so that the first electric drive machine 14th with less torque and consequently less Space requirements can be designed. It goes without saying that the gear changes E1a after E1b and E2a after E2b are possible under load if the planetary gear set switching elements F. and G are designed as load switching elements.

Es versteht sich ferner, dass die Elektrogangstufe E2a in der Schaltfolge ausgelassen werden kann, um eine Gruppenschaltung von E1b nach E2a zu vermeiden. Bei einer derartigen Gruppenschaltung wären vier Schaltelemente beteiligt, was zu einer erhöhten Schaltdauer führen würde.It is also understood that the electrical gear stage E2a can be omitted in the switching sequence to create a group switching of E1b after E2a to avoid. In such a group circuit, four switching elements would be involved, which would lead to an increased switching duration.

Ferner kann beim Laden in Neutral LiN zusätzlich zum Schaltelement K3 auch das Planetenradsatz-Schaltelement F geschlossen sein, sodass die erste elektrische Antriebsmaschine 14 eine höhere Drehzahl als die Verbrennungsmaschine 16 aufweist. Sind die Schaltelemente K und G geschlossen, haben die erste elektrische Antriebsmaschine 14 und die Verbrennungsmaschine 16 die gleiche Drehzahl.Furthermore, when charging in neutral LiN in addition to the switching element K3 also the planetary gear set shift element F. be closed so that the first electric drive machine 14th a higher speed than the internal combustion engine 16 having. Are the switching elements K and G closed, have the first electric prime mover 14th and the internal combustion engine 16 the same speed.

In 7 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 5 gezeigten Ausführungsform ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Getriebeende angeordnet. Hierdurch kann das Planetenradsatz-Schaltelement F weiter zur Getriebemitte hin angeordnet werden. Weiterhin kann das Planetenradsatz-Schaltelement G ebenfalls zur Getriebemitte hin orientiert werden.In 7th is a further variant of a hybrid transmission according to the invention 18th shown. In contrast to the in 5 The embodiment shown is the first electric drive machine 14th arranged at the end of the transmission. This allows the planetary gear set switching element F. be arranged further towards the center of the gearbox. Furthermore, the planetary gear set switching element G can also be oriented towards the center of the gearbox.

Folglich ist eine verbesserte Zugänglichkeit der Planetenradsatz-Schaltelemente F und G gegeben. Die Funktionalität des Hybridgetriebes 18 gemäß der 7 entspricht der des Hybridgetriebes 18 gemäß der 5. Folglich können die Schaltmatrizen 36, die in 6 und 3 gezeigt sind, auch zur Beschreibung der Getriebevariante gemäß 7 herangezogen werden.As a result, there is improved accessibility to the planetary gear set switching elements F. and G given. The functionality of the hybrid transmission 18th according to the 7th corresponds to that of the hybrid transmission 18th according to the 5 . Consequently, the switching matrices 36 , in the 6th and 3 are shown, also to describe the transmission variant according to 7th can be used.

In 8 ist eine weitere Variante eines Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 5 gezeigten Variante erfolgt eine Verblockung des Planetenradsatzes RS durch antriebswirksames Verbinden des Planetenradträgers mit dem Sonnenrad 40 des Planetenradsatzes RS. Die Verblockung wird durch das Planetenradsatz-Schaltelement G eingerichtet. Es versteht sich, dass auch für die in 8 gezeigte Ausführungsform die Schaltmatrizen 36 zur Beschreibung der Schaltzustände herangezogen werden können.In 8th is another variant of a hybrid transmission 18th shown. In contrast to the in 5 The variant shown is a blocking of the planetary gear set RS by connecting the planetary gear carrier with the sun gear in an effective manner 40 of the planetary gear set RS . The blockage is made by the planetary gear set switching element G set up. It goes without saying that for the in 8th Embodiment shown the switching matrices 36 can be used to describe the switching states.

In 9 ist eine weitere Variante eines Hybridgetriebes 18 gezeigt. Insbesondere ist in 9 eine dritte Verblockungsvariante des Planetenradsatzes RS gezeigt, wobei das Hohlrad 38 des Planetenradsatzes RS mittels des Schaltelements G antriebswirksam mit dem Sonnenrad 40 des Planetenradsatzes RS verbindbar ist. Insofern ist auch für die in 9 gezeigte Ausführungsform eines Hybridgetriebes 18 die Schaltmatrix 36 der 6 sowie die Schaltmatrix 36 der 3 zur Beschreibung der Schaltzustände anwendbar.In 9 is another variant of a hybrid transmission 18th shown. In particular, in 9 a third locking variant of the planetary gear set RS shown, the ring gear 38 of the planetary gear set RS by means of the switching element G effective drive with the sun gear 40 of the planetary gear set RS is connectable. In this respect, the in 9 Shown embodiment of a hybrid transmission 18th the switching matrix 36 the 6th as well as the switching matrix 36 the 3 can be used to describe the switching states.

In 10 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 5 gezeigten Variante ist das Planetenradsatz-Schaltelement F nicht als Lastschaltelement, sondern als Klauenschaltelement ausgebildet. Die Schaltmatrix 36 gemäß der 6 kann ebenfalls zur Beschreibung der Schaltzustände der Ausführungsform gemäß der 10 herangezogen werden. Die Lastschaltbarkeit der Elektrogangstufen verhält sich dabei wie folgt.In 10 is a further variant of a hybrid transmission according to the invention 18th shown. In contrast to the in 5 The variant shown is the planetary gear set switching element F. not designed as a load switching element, but as a claw switching element. The switching matrix 36 according to the 6th can also be used to describe the switching states of the embodiment according to FIG 10 can be used. The power shiftability of the electric gear stages behaves as follows.

Eine Zughochschaltung von der Elektrogangstufe E1a in die Elektrogangstufe E1b ist als Lastschaltung möglich. Ebenfalls kann von der Elektrogangstufe E1b in die Elektrogangstufe E1a unter Aufrechterhaltung der Zugkraft zurückgeschaltet werden. Eine Zughochschaltung von der Elektrogangstufe E2a in die Elektrogangstufe E2b ist ebenfalls als Lastschaltung möglich, genauso wie eine Zugrückschaltung von der Elektrogangstufe E2b in die Elektrogangstufe E2a.A pull upshift from the electric gear E1a into the electric gear stage E1b is possible as a load circuit. Can also be from the electric gear level E1b into the electric gear stage E1a can be switched back while maintaining the tractive force. A pull upshift from the electric gear E2a into the electric gear stage E2b is also possible as a power shift, as well as a pull downshift from the electric gear stage E2b into the electric gear stage E2a .

In 11 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt, wobei die Planetenradsatz-Schaltelemente F und G wieder zur Getriebemitte hin orientiert angeordnet sind. Hierbei kann die erste elektrische Antriebsmaschine 14 weiter am Getriebeende sitzen. Zudem ist die Zugänglichkeit der Planetenradsatz-Schaltelemente F und G vom Hybridgetriebe 18 aus vereinfacht gegeben.In 11 is a further variant of a hybrid transmission according to the invention 18th shown, the planetary gear set switching elements F. and G are again arranged oriented towards the center of the gearbox. Here, the first electric drive machine 14th continue to sit at the end of the gearbox. In addition, the accessibility of the planetary gear set switching elements F. and G from the hybrid transmission 18th given from simplified.

Für die oben beschriebenen Ausführungsformen von Hybridgetrieben 18 gilt insbesondere, dass die erste Getriebeantriebswelle 22 nicht zwangsläufig bis ganz zum Getriebeende, also bis zur ersten elektrischen Antriebsmaschine 14, durchgezogen werden muss, insbesondere da der Kraftfluss aus Sicht der ersten Getriebeantriebswelle 22 beim Schaltelement K3 endet. Es versteht sich, dass eine verkürzte erste Getriebeantriebswelle 22 vorgesehen sein kann, sodass insbesondere weniger Hohlwellenebenen am Planetenradsatz RS vorgesehen sein müssen. Insbesondere versteht sich, dass aus Gründen der Lagerung es dennoch insgesamt günstiger sein kann, die erste Getriebeantriebswelle 22 bis ganz nach hinten, also bis zum Getriebeende, an dem die erste elektrische Antriebsmaschine 14 angeordnet ist, durchzuziehen und zu lagern. Es versteht sich, dass anstatt einer Getriebebremse 30 mit einer Reibkupplung auch eine zweite elektrische Antriebsmaschine vorgesehen sein kann.For the embodiments of hybrid transmissions described above 18th it is particularly true that the first transmission input shaft 22nd not necessarily all the way to the end of the transmission, i.e. to the first electric drive machine 14th , must be pulled through, especially since the power flow from the perspective of the first transmission drive shaft 22nd at the switching element K3 ends. It goes without saying that a shortened first transmission input shaft 22nd can be provided so that in particular fewer hollow shaft planes on the planetary gear set RS must be provided. In particular, it goes without saying that, for reasons of storage, it can still be more favorable overall to have the first transmission drive shaft 22nd all the way to the back, i.e. to the end of the gearbox where the first electric drive machine is located 14th is arranged to pull through and to store. It goes without saying that instead of a transmission brake 30th a second electric drive machine can also be provided with a friction clutch.

Die Erfindung wurde anhand der Zeichnungen und der Beschreibung umfassend beschrieben und erklärt. Die Beschreibung und Erklärung sind als Beispiel und nicht einschränkend zu verstehen. Die Erfindung ist nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt. Andere Ausführungsformen oder Variationen ergeben sich für den Fachmann bei der Verwendung der vorliegenden Erfindung sowie bei einer genauen Analyse der Zeichnungen, der Offenbarung und der nachfolgenden Patentansprüche.The invention has been described comprehensively with reference to the drawings and the description and explained. The description and explanation are to be understood as an example and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art using the present invention and a careful analysis of the drawings, the disclosure, and the following claims.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.In the claims, the words “comprising” and “having” do not exclude the presence of further elements or steps. The undefined article “a” or “an” does not exclude the presence of a plural. A single element or a single unit can perform the functions of several of the units mentioned in the patent claims. The mere mention of some measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used advantageously. Reference signs in the patent claims are not to be understood as restrictive.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

1010
KraftfahrzeugMotor vehicle
1212th
Kraftfahrzeug-AntriebsstrangAutomotive powertrain
1414th
erste elektrische Antriebsmaschinefirst electric drive machine
1616
VerbrennungsmaschineInternal combustion engine
1818th
HybridgetriebeHybrid transmission
2020th
EnergiespeicherEnergy storage
2222nd
erste Getriebeantriebswellefirst transmission drive shaft
2424
zweite Getriebeantriebswellesecond transmission drive shaft
2626th
erste Vorgelegewellefirst countershaft
2828
zweite Vorgelegewellesecond countershaft
3030th
GetriebebremseTransmission brake
3232
AbtriebDownforce
3434
Differentialdifferential
3636
SchaltmatrixSwitching matrix
3838
HohlradRing gear
4040
SonnenradSun gear
4242
PlanetenradPlanetary gear
RSRS
PlanetenradsatzPlanetary gear set
A-EA-E
SchaltelementeSwitching elements
F-GF-G
Planetenradsatz-SchaltelementePlanetary gear set switching elements
K3K3
Schaltelement der VerbindungskupplungSwitching element of the connecting coupling
V1-V4V1-V4
VerbrennungsgangstufenCombustion gear stages
E1a-E2bE1a-E2b
ElektrogangstufenElectrical gear steps
LiNLiN
Laden in NeutralCharging in neutral

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2017129323 [0006]US 2017129323 [0006]

Claims (15)

Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeantriebswelle (22) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine (16) des Kraftfahrzeugs; einer zweiten Getriebeantriebswelle (24) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) des Kraftfahrzeugs; einer ersten Vorgelegewelle (26) und einer zweiten Vorgelegewelle (28); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Losrädern und Festrädern zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, D) zum Einlegen der Gangstufen; und einem Abtrieb (32) zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe; wobei ein gangbildendes Zahnrad, das an der ersten Getriebeantriebswelle angeordnet ist, mit einem gangbildenden Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem gangbildenden Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt; und ein gangbildendes Zahnrad, das an der zweiten Getriebeantriebswelle angeordnet ist, mit einem gangbildenden Zahnrad auf der ersten Vorgelegewelle und mit einem gangbildenden Zahnrad auf der zweiten Vorgelegewelle kämmt.Hybrid transmission (18) for a motor vehicle drive train (12) of a motor vehicle (10), with: a first transmission drive shaft (22) for operative connection of the hybrid transmission with an internal combustion engine (16) of the motor vehicle; a second transmission drive shaft (24) for operative connection of the hybrid transmission with a first electric drive machine (14) of the motor vehicle; a first countershaft (26) and a second countershaft (28); idler gears and fixed gears arranged in several gear set levels to form gear stages; a plurality of gear shifting devices with shifting elements (A, B, C, D) for engaging the gear steps; and an output (32) for transmitting drive power from the hybrid transmission; whereby a gear-forming gear, which is arranged on the first transmission input shaft, meshes with a gear-forming gear on the first countershaft and with a gear-forming gear on the second countershaft; and a gear-forming gear, which is arranged on the second transmission input shaft, meshes with a gear-forming gear on the first countershaft and with a gear-forming gear on the second countershaft. Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, mit einer Getriebebremse (30), wobei die Getriebebremse antriebswirksam mit der ersten Getriebeantriebswelle (22) verbindbar ist und vorzugsweise eine Reibkupplung umfasst.Hybrid transmission (18) according to Claim 1 , with a transmission brake (30), wherein the transmission brake can be effectively connected to the first transmission drive shaft (22) and preferably comprises a friction clutch. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltelemente (A, B, C, D, K) als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind; und/oder wenigstens zwei Schaltelemente als Doppelschaltelement ausgebildet sind und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar sind.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the switching elements (A, B, C, D, K) are designed as positive-locking switching elements; and or at least two switching elements are designed as double switching elements and can be actuated by a double-acting actuator. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die zweite Getriebeantriebswelle (24) als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Getriebeantriebswelle (22) zumindest abschnittsweise umgibt.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the second transmission drive shaft (24) is designed as a hollow shaft and surrounds the first transmission drive shaft (22) at least in sections. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Getriebeantriebswelle (22) und die zweite Getriebeantriebswelle (24) achsparallel zu der ersten und zweiten Vorgelegewelle (26, 28) angeordnet sind; die erste und zweite Vorgelegewelle eine Ebene definieren; und die erste Getriebeantriebswelle und die zweite Getriebeantriebswelle in Draufsicht auf diese Ebene radial zwischen der ersten und zweiten Vorgelegewelle angeordnet sind.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the first transmission input shaft (22) and the second transmission input shaft (24) are arranged axially parallel to the first and second countershaft (26, 28); the first and second countershafts define a plane; and the first transmission input shaft and the second transmission input shaft are arranged radially between the first and second countershaft in a plan view of this plane. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit einer Verbindungskupplung mit einem Schaltelement (K3) zum lösbaren Verbinden der ersten Getriebeantriebswelle (22) mit der zweiten Getriebeantriebswelle (24).Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, with a connecting coupling with a shifting element (K3) for releasably connecting the first transmission drive shaft (22) to the second transmission drive shaft (24). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit: einem Planetenradsatz (RS), umfassend ein Sonnenrad (40), ein Hohlrad (38) und ein Planetenrad (42), wobei ein Planetenradträger des Planetenradsatzes antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle (24) verbunden ist und das Hohlrad dazu ausgebildet ist, antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) verbunden zu werden; einem Planetenradsatz-Schaltelement (F), das dazu ausgebildet ist, das Sonnenrad des Planetenradsatzsatzes festzusetzen; und einem Planetenradsatz-Schaltelement (G), das dazu ausgebildet ist, den Planetenradsatz zu verblocken.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, with: a planetary gear set (RS), comprising a sun gear (40), a ring gear (38) and a planet gear (42), wherein a planet gear carrier of the planetary gear set is operatively connected to the second transmission drive shaft (24) and the ring gear is designed to be operatively connected to the first electric prime mover (14) to be connected; a planetary gear set switching element (F) which is designed to lock the sun gear of the planetary gear set; and a planetary gear set switching element (G) which is designed to block the planetary gear set. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eines und/oder beide der Planetenradsatz-Schaltelemente (F, G) als Lastschaltelement ausgebildet ist.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein one and / or both of the planetary gear set switching elements (F, G) is designed as a power shift element. Hybridgetriebe (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Getriebebremse (30) eine zweite elektrischen Antriebsmaschine umfasst.Hybrid transmission (18) according to one of the Claims 2 until 8th , wherein the transmission brake (30) comprises a second electric drive machine. Hybridgetriebe (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei die Getriebebremse (30) über eine Übersetzung, umfassend wenigstens ein kämmendes Zahnradpaar oder ein Zugmittelgetriebe, mit der ersten Getriebeantriebswelle verbunden ist; oder die Getriebebremse direkt mit der ersten Getriebeantriebswelle (22) verbunden ist und dazu ausgebildet ist, radial und/oder axial innerhalb der ersten elektrischen Maschine (14) angeordnet zu werden.Hybrid transmission (18) according to one of the Claims 2 until 9 wherein the transmission brake (30) is connected to the first transmission drive shaft via a transmission comprising at least one meshing gear pair or a traction mechanism; or the transmission brake is connected directly to the first transmission input shaft (22) and is designed to be arranged radially and / or axially within the first electrical machine (14). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) für ein Kraftfahrzeug (10), mit: einem Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche; einer Verbrennungsmaschine (16), die mit der ersten Getriebeantriebswelle (22) verbunden ist; und einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14), die mit der zweiten Getriebeantriebswelle (24) antriebswirksam verbunden ist.Motor vehicle drive train (12) for a motor vehicle (10), with: a hybrid transmission (18) according to any one of the preceding claims; an internal combustion engine (16) connected to the first transmission input shaft (22); and a first electric drive machine (14) which is connected to the second transmission drive shaft (24) in a driving manner. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 11 mit einem Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 7 oder 8, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Koaxialmaschine ausgebildet ist und der Planetenradsatz (RS) axial und/oder radial innerhalb der ersten elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist.Motor vehicle drive train (12) according to Claim 11 with a hybrid transmission (18) Claim 7 or 8th , wherein the first electric drive machine (14) is designed as a coaxial machine and the planetary gear set (RS) is axial and / or radial is arranged within the first electric drive machine. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 11 oder 12, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine (16) ansteuerbar ist; und/oder als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers (20) ansteuerbar ist.Motor vehicle drive train (12) according to Claim 11 or 12th wherein the first electric drive machine (14) can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine (16); and / or can be controlled as a charging generator for charging an energy store (20). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als ein Stützkraftmittel bei Gangwechseln der Verbrennungsmaschine (16) ansteuerbar ist; und/oder die Verbrennungsmaschine (16) als ein Stützkraftmittel bei Gangwechseln der ersten elektrischen Antriebsmaschine ansteuerbar ist.Motor vehicle drive train (12) according to one of the preceding claims, wherein the first electric drive machine (14) can be controlled as a supporting force means when changing gears of the internal combustion engine (16); and or the internal combustion engine (16) can be controlled as a supporting force means when changing gears of the first electric drive machine. Kraftfahrzeug (10) mit: einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der Ansprüche 11 bis 14; und einem Energiespeicher (20) zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine (14).Motor vehicle (10) having: a motor vehicle drive train (12) according to one of the Claims 11 until 14th ; and an energy store (20) for storing energy for supplying the first electric drive machine (14).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021208016A1 (en) 2021-07-26 2023-01-26 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid transmission device and drive train and motor vehicle with such a hybrid transmission device

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170129323A1 (en) 2014-06-24 2017-05-11 Renault S.A.S. Hybrid transmission with offset electric machine and method for controlling gear changes

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20170129323A1 (en) 2014-06-24 2017-05-11 Renault S.A.S. Hybrid transmission with offset electric machine and method for controlling gear changes

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102021208016A1 (en) 2021-07-26 2023-01-26 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid transmission device and drive train and motor vehicle with such a hybrid transmission device

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