DE102020214531A1 - Hybridgetriebe mit Notanfahrelement - Google Patents

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DE102020214531A1
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Juri Pawlakowitsch
Fabian Kutter
Ingo Pfannkuchen
Johannes Kaltenbach
Stefan Beck
Martin Brehmer
Matthias Horn
Thomas Martin
Michael Wechs
Oliver BAYER
Peter Ziemer
Thomas Kroh
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12), mit: einer ersten Getriebeantriebswelle (36) zum Wirkverbinden einer ersten Antriebsmaschine mit dem Hybridgetriebe; einer zweiten Getriebeantriebswelle (38) zum Wirkverbinden einer zweiten Antriebsmaschine mit dem Hybridgetriebe; einer dritten Getriebeantriebswelle (40); einer ersten Antriebswellen-Kupplung, zum Wirkverbinden der zweiten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle; einer zweiten Antriebswellen-Kupplung, zum Wirkverbinden der ersten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle; zwei Übersetzungen (22, 24) zum Bilden von zwei Gangstufen (V1, V2, V3, V4, E1, E2, EH3, EH4); Gangschaltvorrichtungen zum Einlegen der Gangstufen; und einem Abtrieb (26); wobei eine niedrigste Gangstufe der zweiten Getriebeantriebswelle zugeordnet ist; die zweite Antriebsmaschine als Hauptanfahrmaschine ausgebildet ist, um aus dem Stillstand bei eingelegter Gangstufe mit einer größten Übersetzung schlupffrei anzufahren; und das Schaltelement der ersten Antriebswellen-Kupplung unter Last synchronisierbar ist, um die zwei Gangstufen für die zweite Antriebsmaschine zuglastschaltbar auszuführen und um bei geschlossener zweiter Antriebswellen-Kupplung ein Anfahrelement für die erste Antriebsmaschine in der niedrigsten Gangstufe zu bilden, das unter Drehzahldifferenz schrittweise schließbar ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe, einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem solchen Hybridgetriebe sowie ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Druckschrift DE 10 2017 218 513 A1 offenbart einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer ersten Antriebseinheit, die eine erste Antriebseinrichtung aufweist, über die erste Antriebsleistung bereitstellbar ist; einer zweiten Antriebseinheit, die eine zweite Antriebseinrichtung aufweist, über die zweite Antriebsleistung bereitstellbar ist; einer Abtriebseinrichtung, die mit angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeuges verbindbar ist; einer ersten Getriebeanordnung, die einen ersten Getriebeeingang und einen ersten Getriebeausgang aufweist; einer zweiten Getriebeanordnung, die einen zweiten Getriebeeingang und einen zweiten Getriebeausgang aufweist; wobei die erste Antriebseinrichtung mit dem ersten Getriebeeingang verbunden ist und wobei die zweite Antriebseinrichtung mit dem zweiten Getriebeeingang verbunden ist; und wobei der erste und der zweite Getriebeausgang mit der Abtriebseinrichtung verbunden sind. Dabei sind der erste und der zweite Getriebeeingang über eine Kupplung miteinander verbindbar oder voneinander trennbar.
  • Vor diesem Hintergrund stellt sich einem Fachmann die Aufgabe, ein kompaktes mehrgängiges Hybridgetriebe zu schaffen, das eine erhöhte Ausfallsicherheit aufweist und vorzugsweise technisch einfach erweiterbar ist.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Hybridgetriebe für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, mit:
    • einer ersten Getriebeantriebswelle zum Wirkverbinden einer ersten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit dem Hybridgetriebe;
    • einer zweiten Getriebeantriebswelle zum Wirkverbinden einer zweiten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit dem Hybridgetriebe;
    • einer dritten Getriebeantriebswelle;
    • einer ersten Antriebswellen-Kupplung mit einem Schaltelement, zum Wirkverbinden der zweiten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle;
    • einer zweiten Antriebswellen-Kupplung mit einem Schaltelement, zum Wirkverbinden der ersten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle;
    • wenigstens zwei mittels Zahnräder einrichtbaren Übersetzungen zum Bilden von wenigstens zwei Gangstufen;
    • mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen zum Einlegen der Gangstufen; und
    • einem Abtrieb zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe; wobei
    • eine Gangstufe mit einer betragsmäßig größten Übersetzung der zweiten Getriebeantriebswelle zugeordnet ist;
    • die zweite Antriebsmaschine als Hauptanfahrmaschine für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist, um aus dem Stillstand bei eingelegter niedrigster Gangstufe schlupffrei im Hybridgetriebe anzufahren; und
    • das Schaltelement der ersten Antriebswellen-Kupplung unter Last synchronisierbar ist, um die wenigstens zwei Gangstufen für die zweite Antriebsmaschine zuglastschaltbar auszuführen und um bei geschlossener zweiter Antriebswellen-Kupplung ein Anfahrelement für die erste Antriebsmaschine in der niedrigsten Gangstufe zu bilden, das unter Drehzahldifferenz schrittweise schließbar ist.
  • 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 antriebswirksam verbunden ist; und
    • einer ersten elektrischen Antriebsmaschine, die mit der zweiten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden ist.
  • Die obige Aufgabe wird schließlich gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit:
    • einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang wie zuvor definiert; und
    • einem Energiespeicher zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine.
  • Die obige Aufgabe wird ferner gelöst von einem Verfahren zum Anfahren mit einem Hybridgetriebe wie zuvor definiert, mit den Schritten:
    • Schließen eines Schaltelements einer zweiten Antriebswellen-Kupplung, um eine erste Getriebeantriebswelle mit einer dritten Getriebeantriebswelle antriebswirksam zu verbinden;
    • Schließen eines Schaltelements einer niedrigsten Gangstufe des Hybridgetriebes;
    • Öffnen der übrigen Schaltelemente des Hybridgetriebes;
    • schlupfendes Betreiben eines Schaltelements einer ersten Antriebswellen-Kupplung; und
    • vollständiges Schließen des Schaltelements der ersten Antriebswellen-Kupplung, wenn eine Drehzahldifferenz zwischen der ersten Getriebeantriebswelle und der dritten Getriebeantriebswelle kleiner ist als ein vordefinierter Schwellenwert.
  • 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, das Kraftfahrzeug sowie das Verfahren entsprechend den für das Hybridgetriebe in den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Ausgestaltungen ausgeführt sein.
  • Durch eine erste zweite und dritte Getriebeantriebswelle kann ein hochvariables und kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden. Eine erste Antriebswellen-Kupplung mit einem Schaltelement zum Wirkverbinden der zweiten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle, wobei das Schaltelement der ersten Antriebswellen-Kupplung unter Last synchronisierbar ist, erlaubt ein Lastschalten der wenigstens zwei Gangstufen des Hybridgetriebes. Durch eine dritte Getriebeantriebswelle in Kombination mit einer zweiten Antriebswellen-Kupplung mit einem Schaltelement zum Wirkverbinden der ersten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle kann technisch einfach eine Verbindung der beiden Antriebsmaschinen geschaffen werden. Beispielsweise ist bei wenigstens einer als elektrische Antriebsmaschine ausgebildeten Antriebsmaschine ein Standladen möglich. Durch eine zweite Antriebsmaschine, die als Hauptanfahrmaschine für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist, wobei mit der zweiten Antriebsmaschine aus einem Stillstand vorzugsweise bei eingelegter niedrigster Gangstufe schlupffrei im Getriebe angefahren werden kann, kann ein robustes hocheffizientes und kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden. Durch das unter Last synchronisierbare Schaltelement der ersten Antriebswellen-Kupplung kann bei geschlossener zweiter Antriebswellen-Kupplung ein Anfahrelement für die erste Antriebsmaschine in der niedrigsten Gangstufe eingerichtet werden. Die erste Antriebsmaschine kann als Anfahrelement bzw. Anfahrmaschine verwendet werden, wie beispielsweise bei einem Ausfall der Energieversorgung oder einer allgemeinem Fehlfunktion der ersten Antriebsmaschine. Das Hybridgetriebe weist eine höhere Ausfallsicherheit auf, da ein Ausfall der Hauptanfahrmaschine mittels des Getriebes ausgeglichen werden kann. Hierzu ist im Hybridgetriebe kein separates Notanfahrelement vorgesehen. Ein bereits vorhandenes Schaltelement ist sowohl als Gangstufen-Schaltelement als auch als Anfahrelement bzw. Notanfahrelement nutzbar.
  • In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erste Antriebsmaschine eine Verbrennungsmaschine. Ergänzend umfasst die zweite Antriebsmaschine eine erste elektrische Antriebsmaschine. Hierdurch kann technisch einfach ein Hybridantriebsstrang mit dem Hybridgetriebe geschaffen werden. Eine zweite Antriebsmaschine in Form einer elektrischen Antriebsmaschine ermöglicht technisch einfach das Anfahren aus dem Stillstand ohne Schlupf im Getriebe. Es kann ein effizienter Anfahrvorgang mit dem Hybridgetriebe eingerichtet werden. Eine erste Antriebsmaschine in Form einer Verbrennungsmaschine ermöglicht ein effektives Verhindern eines Liegenbleibens eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Hybridgetriebe aufgrund eines entladenen Energiespeichers. Eine Verbrennungsmaschine kann technisch einfach, durch Auffüllen eines Kraftstofftanks, mit einem ausreichenden Energievorrat versorgt werden, um die Fahrt fortzusetzen.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schaltelemente der Gangschaltvorrichtungen und/oder das Schaltelement der zweiten Antriebswellen-Kupplung als formschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Klauenschaltelemente oder Sperrsynchronisierungen, ausgebildet. Ergänzend oder alternativ sind wenigstens zwei der Schaltelemente der Gangschaltvorrichtungen und/oder das Schaltelement der zweiten Antriebswellen-Kupplung als Doppelschaltelement ausgebildet und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar. Eine Verwendung von formschlüssigen Schaltelementen führt zu einem hocheffizienten Hybridgetriebe. Synchronisierte Schaltelemente erlauben es, die Schaltelemente vorzugsweise ohne ein vorheriges Synchronisieren des Hybridgetriebes einzulegen. Mit synchronisierten Schaltelementen kann vergleichsweise schnell geschaltet werden. Durch ein Doppelschaltelement, kann das Hybridgetriebe mit weniger Bauteilen aufgebaut werden, da zur Betätigung eines Doppelschaltelements nur ein Aktor verwendet werden muss. Durch weniger Aktoren ist eine Ansteuerung des Hybridgetriebes vereinfacht.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die dritte Getriebeantriebswelle als Hohlwelle ausgebildet und umgibt die erste Getriebeantriebswelle zumindest abschnittsweise. Ergänzend ist die zweite Getriebeantriebswelle als Hohlwelle ausgebildet und umgibt die dritte Getriebeantriebswelle zumindest abschnittsweise. Durch eine derartige Anordnung kann eine Kompaktheit des Hybridgetriebes weiter verbessert werden. Insbesondere kann der für das Hybridgetriebe zur Verfügung stehende Bauraum verbessert ausgenutzt werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist eine Gangstufe, insbesondere eine Gangstufe mit einer betragsmäßig zweitgrößten Übersetzung, der dritten Getriebeantriebswelle zugeordnet. Hierdurch kann eine Gangstufe im Hybridgetriebe geschaffen werden, die sowohl nur der ersten Antriebsmaschine als auch nur der zweiten Antriebsmaschine zugeordnet werden kann. Das ermöglicht insbesondere, dass die Antriebsmaschine, der die Gangstufe nicht zugeordnet ist, nicht unnötig mitgeschleppt werden muss. Es kann ein hocheffizientes Hybridgetriebe geschaffen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind eine weitere, insbesondere zwei weitere Gangstufen, mit einer betragsmäßig größten und zweitgrößten Übersetzung, der ersten Getriebeantriebswelle zugeordnet. Hierdurch kann das Hybridgetriebe technisch einfach um eine, insbesondere zwei Gangstufen, vorzugsweise für die erste Antriebsmaschine erweitert werden. Es kann ein hochvariables Hybridgetriebe mit einer ausreichend hohen Spreizung für die erste Antriebsmaschine geschaffen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hybridgetriebe eine der ersten Antriebswelle zugeordnete Getriebebremse zum Synchronisieren der Verbrennungsmaschine und/oder des Hybridgetriebes bei Schaltungen für die Verbrennungsmaschine auf, wobei die Getriebebremse vorzugsweise eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfasst. Durch das Vorsehen einer Getriebebremse kann insbesondere ein kosteneffizientes Hybridgetriebe geschaffen werden, das dennoch vergleichsweise schnelle Schaltungen für die Verbrennungsmaschine ermöglicht. Der Fahrkomfort kann erhöht werden. Ferner kann ein axial kompaktes und funktional umfangreiches Hybridgetriebe geschaffen werden. Durch eine Getriebebremse, die eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfasst, kann eine hochfunktionale Getriebebremse geschaffen werden. Vorzugsweise kann beim Synchronisieren die von der Getriebebremse aufgenommene Bremsleistung zumindest teilweise in elektrische Energie umgewandelt werden. Zudem kann ein Hybridantriebsstrang mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen geschaffen werden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hybridgetriebe eine Vorgelegewelle und in mehreren Radsatzebenen angeordnete Los- und Festräder auf, die die Gangstufen bilden. Ergänzend oder alternativ bildet ein Planetenradsatz wenigstens eine Gangstufe. Hierdurch können technisch einfach eine oder mehrere Übersetzungen im Hybridgetriebe geschaffen werden, um Gangstufen zu bilden.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind eine niedrigste und eine zweitniedrigste Gangstufe, vorzugsweise unabhängig von der den Gangstufen zugeordneten Antriebsmaschine, unter Last schaltbar. Hierdurch kann ein mit dem Hybridgetriebe erreichbarer Fahrkomfort, insbesondere unabhängig von der für den Antrieb gewählten Antriebsmaschine erreicht werden. Vorzugsweise erfolgt die Lastschaltung über das Schaltelement der ersten Antriebswellen-Kupplung.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung weist das Hybridgetriebe vier Verbrennungsgangstufen auf, von denen drei zum rein verbrennungsmotorischen Fahren ausgebildet sind. Ergänzend weist das Hybridgetriebe zwei Elektrogangstufen auf, die zum rein elektromotorischen Fahren ausgebildet sind. Weiterhin ergänzend ist jede Elektrogangstufe mit wenigstens drei Verbrennungsgangstufen in einem hybriden Fahrmodus kombinierbar. Hierdurch kann ein kompaktes Hybridgetriebe, insbesondere mit wenigen Bauteilen geschaffen werden, das dennoch eine hohe Variabilität und Flexibilität aufweist.
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eine Getriebebremse, die der ersten Getriebeantriebswelle zugeordnet ist, und vorzugsweise eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfasst. Hierdurch kann technisch einfach ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit zwei elektrischen Antriebsmaschinen geschaffen werden. Insbesondere kann wenigstens eine der elektrischen Antriebsmaschinen als Getriebebremse verwendet werden und so die Verbrennungsmaschine bei Schaltvorgängen beim Synchronisieren unterstützen.
  • 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 Energiespeichers ansteuerbar. Hierdurch kann der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang effizient betrieben werden. Der Kraftstoffverbrauch kann reduziert werden. Insbesondere kann auf einen zusätzlichen Anlasser für die Verbrennungsmaschine verzichtet werden.
  • Unter Standladen bzw. Laden in Neutral 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.
  • 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.
  • Ein Gangstufenwechsel erfolgt insbesondere durch Abschalten eines Schaltelements und/oder einer Kupplung und gleichzeitiges Aufschalten des Schaltelements 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 dabei formschlüssige Schaltelemente Anwendung finden. Unter einer niedrigen Gangstufe ist eine Gangstufe mit einer betragsmäßig großen Übersetzung zu verstehen. Vorliegend sind Gangstufen als Vorwärtsgangstufen zu verstehen, wobei durch eine Drehrichtungsumkehr einer elektrischen Antriebsmaschine die der elektrischen Antriebsmaschine zugeordneten Gangstufen als Rückwärtsgangstufen verwendet werden können. Es versteht sich, dass das Hybridgetriebe auch um eine mechanische Rückwärtsgangstufe erweiterbar ist.
  • 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.
  • 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 vereinfachte schematische Darstellung einer Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 3 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 4 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 5 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 6 eine Schaltmatrix der Schaltzustände der Hybridgetriebe gemäß der 2 bis 5;
    • 7 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 8 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 9 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 10 eine detailliertere schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Hybridgetriebes gemäß der 9;
    • 11 eine Schaltmatrix des Hybridgetriebes der 10;
    • 12 eine Kombinationsmatrix der kombinierbaren Elektrogangstufen und Verbrennungsgangstufen des Hybridgetriebes gemäß der 10;
    • 13 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 14 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 15 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
    • 16 eine detailliertere Darstellung des erfindungsgemäßen Hybridgetriebes gemäß der 15;
    • 17 eine vereinfachte schematische Darstellung einer weiteren Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes; und
    • 18 eine detaillierte schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Hybridgetriebes gemäß der 17.
  • In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 gezeigt. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 weist eine erste Antriebsmaschine und eine zweite Antriebsmaschine auf. In dem gezeigten Beispiel umfasst die zweite Antriebsmaschine eine erste elektrische Antriebsmaschine 14 und die zweite Antriebsmaschine eine Verbrennungsmaschine 16. Die Antriebsmaschinen sind mittels eines Hybridgetriebes 18 mit einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden. 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 2 ist ein Hybridgetriebe 18 in einem Schema vereinfacht dargestellt, wobei die Schaltelemente an den entsprechenden Stellen nach der Art eines elektrischen Schaltplans eingezeichnet sind. Das Schema bildet eine Zwischenabstraktion zwischen einer Schaltmatrix und der folgenden schematischen Getriebedarstellungen von Hybridgetrieben 18 gemäß der 10, 13, 14, 16 und 18.
  • Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 ist durch eine erste Übersetzung 22 übersetzbar. Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 ist durch eine zweite Übersetzung 24 übersetzbar. Das Hybridgetriebe 18 weist ferner einen Abtrieb 26 auf, um die übersetzte Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 und/oder der Verbrennungsmaschine 16 aus dem Hybridgetriebe 18 auszuleiten. Im Leistungspfad der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 ist nach der ersten Übersetzung 22 ein erstes Schaltelement A angeordnet, wobei durch Schließen des ersten Schaltelements A die durch die erste Übersetzung 22 übersetzte Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 dem Abtrieb 26 zugeführt wird.
  • In Leistungsflussrichtung vor der zweiten Übersetzung 24 ist ein zweites Schaltelement B angeordnet. In Leistungsflussrichtung nach der zweiten Übersetzung 24 ist ein sechstes Schaltelement G angeordnet. Durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des sechsten Schaltelements G kann die Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 durch die zweite Übersetzung 24 übersetzt werden und dem Abtrieb 26 zugeführt werden.
  • In Leistungsflussrichtung nach dem zweiten Schaltelement B ist ein fünftes Schaltelement E angeordnet, das durch Schließen die Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 der ersten Übersetzung 22 zuführen kann. Ferner kann durch Schließen des fünften Schaltelements E die Verbrennungsmaschine 16, bei geschlossenem zweiten Schaltelement B, mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 wirkverbunden werden. Das Schaltelement E ist als Reibschaltelement ausgeführt, sodass bei geschlossenem ersten Schaltelement A und geschlossenem zweiten Schaltelement B die Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 von der ersten Übersetzung 22 untersetzt werden kann. Durch schrittweises Schließen des reibschlüssigen fünften Schaltelements E, kann die Verbrennungsmaschine 16 zum Anfahren verwendet werden. Das zweite Schaltelement B ist ein Schaltelement einer zweiten Antriebswellen-Kupplung. Das fünfte Schaltelement E ist ein Schaltelement einer ersten Antriebswellen-Kupplung. Eine erste Getriebeantriebswelle ist mit 36 bezeichnet und mit der Verbrennungsmaschine 16 verbunden. Eine zweite Getriebeantriebswelle 38 ist mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine verbunden. Durch Schließen des zweiten Schaltelements B ist die erste Getriebeantriebswelle 36 antriebswirksam mit einer dritten Getriebeantriebswelle 40 verbindbar. Durch Schließen des fünften Schaltelements E ist die zweite Getriebeantriebswelle 38 antriebswirksam mit einer dritten Getriebeantriebswelle 40 verbindbar.
  • Ein Anfahren kann beispielsweise wie folgt erfolgen. Das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B sind zu schließen. Das sechste Schaltelement G ist geöffnet. Das fünfte Schaltelement E kann schlupfend zur Anfahrt mittels der Verbrennungsmaschine 16 betrieben werden, sodass ein Fahrzeug beschleunigt und sich eine Differenzdrehzahl am fünften Schaltelement E reduziert.
  • Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 benötigt vorzugsweise kein Anfahrelement. Insbesondere wenn von der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 aus dem Stillstand bereits ein Drehmoment bereitgestellt werden kann. Es versteht sich, dass die erste elektrische Antriebsmaschine 14 den Anfahrvorgang unterstützen kann.
  • Das von der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 erzeugte Drehmoment wird beim Anfahren mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 nicht über das fünfte Schaltelement E geleitet. Das fünfte Schaltelement E kann vorteilhaft ausgelegt werden, insbesondere in Bezug auf geringere benötigte Aktuatorkräfte, geringeren Bauraum sowie geringere Kosten. Abschließend, also wenn eine Differenzdrehzahl am fünften Schaltelement E abgebaut ist, kann das fünfte Schaltelement E komplett geschlossen werden. Es erfolgt dann eine Fahrt, in der der ersten Übersetzung 22 entsprechenden Gangstufe, vorzugsweise der niedrigsten Gangstufe des Hybridgetriebes 18.
  • Mit dem gezeigten Hybridgetriebe 18 kann eine Zughochschaltung von der der ersten Übersetzung 22 entsprechenden Gangstufe in die der zweiten Übersetzung 24 entsprechenden Gangstufe wie folgt erfolgen. Die der ersten Übersetzung 22 entsprechende Gangstufe ist eingelegt, also das erste Schaltelement A geschlossen. Die übrigen Schaltelemente sind geöffnet. Es erfolgt eine Gangvorwahl, in die der zweiten Übersetzung 24 entsprechende Gangstufe. Hierzu ist das sechste Schaltelement G zu synchronisieren. Falls das sechste Schaltelement G als Sperrsynchronisierung ausgeführt ist, synchronisiert sich das sechste Schaltelement G selbst.
  • Anschließend wird das sechste Schaltelement G geschlossen. In einem darauffolgenden Schritt erfolgt eine Lastübernahme durch das fünfte Schaltelement E, wobei das fünfte Schaltelement E schlupfend betrieben wird. Hierdurch wird die Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 sukzessive stärker über die zweite Übersetzung 24 und das sechste Schaltelement G auf den Abtrieb 26 übertragen. Das erste Schaltelement A wird sukzessive weiter entlastet.
  • Darauffolgend wird, wenn das erste Schaltelement A gering belastet ist, insbesondere so gering, dass der dem ersten Schaltelement A zugeordnete Aktor das erste Schaltelement A auslegen kann, das erste Schaltelement A geöffnet. Das erste Schaltelement A ist vorzugsweise als Klauenschaltelement ausgebildet.
  • In einem darauffolgenden Schritt kann eine Drehzahlanpassung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 erfolgen. Insbesondere kann das Drehmoment, das mittels des fünften Schaltelements E übertragen wird, bezüglich eines Fahrerwunsches angepasst werden. Es versteht sich, dass ein vollständiges Schließen und Geschlossenhalten des fünften Schaltelements E einer Fahrt in der der zweiten Übersetzung 24 entsprechenden Gangstufe entspricht.
  • Im Folgenden wird eine Zugrückschaltung von der der zweiten Übersetzung entsprechenden Gangstufe in die der ersten Übersetzung 22 entsprechenden Gangstufe erläutert. Bei einer Fahrt in der der zweiten Übersetzung 24 entsprechenden Gangstufe sind das fünfte Schaltelement E und das sechste Schaltelement G geschlossen. Die übrigen Schaltelemente sind offen.
  • In einem ersten Schritt wird das fünfte Schaltelement E aus dem geschlossenen Zustand in einen schlupfenden Betrieb überführt, wobei das fünfte Schaltelement E Drehmoment überträgt, jedoch eine Differenzdrehzahl zwischen dem Eingang und dem Ausgang des fünften Schaltelements E anliegt.
  • In einem darauffolgenden Schritt wird die Drehzahl der ersten elektrischen Verbrennungsmaschine 14 so weit erhöht, bis sich am ersten Schaltelement A eine hinreichend kleine Differenzdrehzahl einstellt. Eine hinreichend kleine Differenzdrehzahl kann beispielsweise in der Größenordnung von kleiner als 50 Umdrehungen pro Minute liegen.
  • In einem darauffolgenden Schritt wird das erste Schaltelement A geschlossen und geschlossen gehalten.
  • Darauffolgend wird das fünfte Schaltelement E vollständig geöffnet, wobei in dieser Lastübernahmephase die Last vollständig auf das erste Schaltelement A übergeht.
  • Im Folgenden wird ein Gangstufenwechsel beschrieben von einem Zustand, in dem beide Antriebsmaschinen in der der ersten Übersetzung 22 entsprechenden Gangstufe betrieben werden, in einen Zustand, in dem die erste elektrische Antriebsmaschine14 in der der ersten Übersetzung entsprechenden Gangstufe betrieben wird und die Verbrennungsmaschine 16 in der der zweiten Übersetzung 24 entsprechenden Gangstufe betrieben wird. Aus der Ausgangssituation erfolgt eine Anfahrt mittels der Verbrennungsmaschine 16 über das fünfte Schaltelement E. Daraufhin wird die Verbrennungsmaschine 16 umgekoppelt, wobei das fünfte Schaltelement E geöffnet wird, das sechste Schaltelement G synchronisiert und geschlossen wird. Diese Zustandsänderung ist eine sogenannte abtriebsgestützte Schaltung, wobei die Verbrennungsmaschine 16 eine Übersetzung der Antriebsleistung erfährt und die erste elektrische Antriebsmaschine 14 ein Drehmoment am Abtrieb 26 aufrechterhält.
  • Aus diesem Zustand kann ein Gangstufenwechsel für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, sodass beide Antriebsmaschinen, also die Verbrennungsmaschine 16 und die erste elektrische Antriebsmaschine 14 in der der zweiten Übersetzung 24 entsprechenden Gangstufe betrieben werden. In einem ersten Schritt erfolgt dabei eine Lastübernahme durch das fünfte Schaltelement E, wobei das fünfte Schaltelement E schlupfend betrieben wird. Dabei wird die Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 sukzessive stärker über die zweite Übersetzung 24 und das sechste Schaltelement G auf den Abtrieb 26 übertragen. Hierdurch findet eine Entlastung des ersten Schaltelements A statt.
  • Wenn das erste Schaltelement A, wie bereits oben beschrieben, so gering belastet ist, dass es ausgelegt werden kann, wird das erste Schaltelement A geöffnet. Anschließend erfolgt eine Drehzahlanpassung der Drehzahl der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14. In diesem Fall erfolgt eine Drehzahlabsenkung. Anschließend kann das fünfte Schaltelement E vollständig geschlossen und geschlossen gehalten werden. Es versteht sich, dass durch dieses Schließen die Drehzahl der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 abgesenkt werden kann.
  • Ein Wechsel aus diesem Zustand in einen Zustand, in dem die erste elektrische Antriebsmaschine 14 in der der ersten Übersetzung 22 entsprechenden Gangstufe betrieben wird, wobei die Verbrennungsmaschine 16 in der der zweiten Übersetzung 24 entsprechenden Gangstufe betrieben wird, entspricht im Wesentlichen der Zugrückschaltung. Die Zugrückschaltung erfolgt von der der zweiten Übersetzung entsprechenden Gangstufe in die der ersten Übersetzung 22 entsprechenden Gangstufe für die erste elektrische Antriebsmaschine 14, wobei das zweite Schaltelement B geschlossen bleibt.
  • Es versteht sich, dass die oben genannten Schritte auch in umgekehrter Reihenfolge durchgeführt werden können, um ein Rückschalten zu ermöglichen.
  • In 3 ist eine weitere vereinfachte schematische Darstellung eines Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Variante eines Hybridgetriebes 18 ist das erste Schaltelement A in Leistungsflussrichtung vor der ersten Übersetzung 22 angeordnet. Analog ist das sechste Schaltelement G in Leistungsflussrichtung vor der zweiten Übersetzung 24 angeordnet.
  • In 4 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der in 3 gezeigten Variante eines Hybridgetriebes 18 ist die erste Übersetzung 22 mittels zweier erster Teilübersetzungen 22a und 22b eingerichtet, wobei das erste Schaltelement A in Leistungsflussrichtung zwischen den beiden Teilübersetzungen 22a, 22b angeordnet ist. Analog ist die zweite Übersetzung 24 durch zwei zweite Teilübersetzungen 24a, 24b eingerichtet, wobei das sechste Schaltelement G in Leistungsflussrichtung zwischen den beiden Teilübersetzungen 22a, 22b angeordnet ist.
  • In 5 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der in 2 dargestellten Variante eines Hybridgetriebes 18 ist eine Vorübersetzung 28 für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 eingerichtet, wobei die Vorübersetzung 28 für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 in Leistungsflussrichtung zwischen dem fünften Schaltelement E beziehungsweise der ersten Übersetzung 22 und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 angeordnet ist. Analog ist eine Vorübersetzung 30 für die Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 vorgesehen, die in Leistungsflussrichtung zwischen dem zweiten Schaltelement B und dem fünften Schaltelement beziehungsweise der zweiten Übersetzung 24 angeordnet ist.
  • In 6 ist eine Schaltmatrix 32 des Hybridgetriebes 18 gemäß der 2 bis 5 gezeigt. In einer ersten Spalte sind die Betriebszustände bzw. Gangstufen oder Gangstufenkombinationen benannt. In der zweiten bis sechsten Spalte sind die Schaltzustände der Schaltelemente A, B, E und G benannt. Ein „X“ in der Schaltmatrix bedeutet, dass das jeweilige Schaltelement geschlossen ist, also die ihm zugeordneten Getriebebauteile antriebswirksam miteinander verbindet. Es versteht sich, dass sofern kein Eintrag in der Schaltmatrix vorhanden ist, das entsprechende Schaltelement als offen anzusehen ist, also keine Antriebsleistung überträgt.
  • Ein Modus Laden in Neutral LiN, der auch als Standladen bekannt ist, kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E eingerichtet werden. In diesem Zustand wird die Verbrennungsmaschine 16 antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 verbunden und kann diese generatorisch betreiben.
  • Zum Einrichten der ersten Elektrogangstufe E1 ist das erste Schaltelement A zu schließen.
  • Die Elektrogangstufe E2 ist durch Schließen des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G einrichtbar.
  • In der ersten Elektrogangstufe E1 kann in Kombination mit der ersten Verbrennungsgangstufe V1 gefahren werden. Dieser Zustand ist durch Schließen des ersten Schaltelements A, des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E einrichtbar.
  • Die erste Elektrogangstufe E1 kann mit der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 kombiniert werden. Zum Einrichten dieses Zustands ist das erste Schaltelement A, das zweite Schaltelement B und das sechste Schaltelement G zu schließen.
  • Die zweite Elektrogangstufe E2 kann mit der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 kombiniert werden. Dieser Zustand ist durch Schließen des zweiten Schaltelements B, des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G einrichtbar.
  • Die zweite Verbrennungsgangstufe V2 wird durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des sechsten Schaltelements G eingerichtet.
  • In 7 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 einfach schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der in 5 gezeigten Variante eines Hybridgetriebes 18 ist die Vorübersetzung 30 für die Verbrennungsmaschine 16 durch einen Planetenradsatz eingerichtet. Ein Element des Planetenradsatzes kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B festgesetzt, also mit einem gehäusefesten Bauteil antriebswirksam verbunden werden. Hierdurch kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B mittels des Planetenradsatzes eine Übersetzung eingerichtet werden. Vorzugsweise ist der Planetenradsatz durch ein weiteres Schaltelement verblockbar, sodass der Planetenradsatz, ohne eine Übersetzung einzurichten, Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 übertragen kann. In dem gezeigten Beispiel weist das Hybridgetriebe 18 keine Vorübersetzung 28 für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 auf.
  • In 8 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 schematisch vereinfacht dargestellt. Im Unterschied zu der in 7 gezeigten Variante ist die zweite Übersetzung 24 ebenfalls mittels eines Planetenradsatzes einrichtbar. Ein Element des Planetenradsatzes kann durch Schließen des sechsten Schaltelements G festgesetzt werden. Auch dieser Planetenradsatz ist vorzugsweise durch ein weiteres Schaltelement verblockbar, sodass der Planetenradsatz Antriebsleistung übertragen kann, ohne dabei eine Übersetzung der Antriebsleistung durchzuführen.
  • In 9 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 schematisch vereinfacht dargestellt. Das Hybridgetriebe 18 weist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 und die Verbrennungsmaschine 16 auf.
  • Zudem ist im Hybridgetriebe eine Getriebebremse 34 vorgesehen, die antriebswirksam mit der Verbrennungsmaschine 16 verbunden ist. Die Getriebebremse 34 kann vorzugsweise eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfassen.
  • In der Darstellung der 9 sind keine Übersetzungen, sondern Gangstufen schematisch als Kreise dargestellt, wobei die jeweilige mit dem Hybridgetriebe einrichtbare Gangstufe als Zahl in einem Kreis dargestellt ist.
  • Das Hybridgetriebe 18 weist insgesamt vier Gangstufen auf. Die erste Gangstufe kann durch Schließen des ersten Schaltelements A der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 zugeordnet werden. Die zweite Gangstufe kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B der Verbrennungsmaschine zugeordnet werden, wobei die zweite Gangstufe durch Schließen des sechsten Schaltelements G dem Abtrieb 26 zuordenbar ist. Die dritte Gangstufe kann durch Schließen eines dritten Schaltelements C der Verbrennungsmaschine 16 zugeordnet werden. Die vierte Gangstufe kann durch Schließen eines vierten Schaltelements D der Verbrennungsmaschine 16 zugeordnet werden. Mittels des fünften Schaltelements E kann die zweite Gangstufe der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 zugeordnet werden. Ferner kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E die erste Gangstufe der Verbrennungsmaschine 16 zugeordnet werden und/oder die dritte und vierte Gangstufe der ersten elektrischen Antriebsmaschine zugeordnet werden.
  • Es versteht sich, dass die erste Gangstufe der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 zugeordnet werden kann und parallel dazu die zweite Gangstufe der Verbrennungsmaschine 16 zugeordnet werden kann. Ferner können alle Gangstufen des Hybridgetriebes 18 der Verbrennungsmaschine 16 als abtriebsgekoppelte Schaltungen zugeordnet werden. Insbesondere kann durch das sechste Schaltelement G die zweite Gangstufe vom Abtrieb 26 entkoppelt werden, sodass mittels des fünften Schaltelements E in der ersten Gangstufe des Hybridgetriebes 18 alleine mit der Verbrennungsmaschine 16 angefahren werden kann. Es versteht ich, dass das Schaltelement E dabei schlupfend betrieben wird.
  • Es versteht sich, dass je nach Übersetzung des ersten Ganges die Anfahrt mittels der Verbrennungsmaschine 16 nur eine Notanfahrfunktionalität darstellen kann. Die erste Gangstufe kann beispielsweise länger übersetzt sein als bei nicht oder nur schwach hybridisierten Getrieben. Insbesondere kann hierbei vorgesehen sein, dass abhängig von einem Ladezustand des Energiespeichers 20 des Kraftfahrzeugs 10 die Verbrennungsmaschine 16 beim Anfahren unterstützt, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 ebenfalls einen Teil der Anfahrtsleistung bereitstellt.
  • In 10 ist das Hybridgetriebe 18 gemäß der 9 detaillierter dargestellt. Die Verbrennungsmaschine 16 ist mit einer ersten Getriebeantriebswelle 36 wirkverbunden. Es versteht sich, dass bei dieser Anbindung ein Torsionsdämpfer, der nicht näher beschrieben ist, vorgesehen sein kann. Die erste Getriebeantriebswelle 36 ist als Vollwelle ausgebildet und weist an einer der Anbindungsseite der Verbrennungsmaschine 16 gegenüberliegenden Seite die Getriebebremse 34 auf.
  • Die Getriebebremse 34 ist als Reibschaltelement ausgebildet und mit einem gehäusefesten Bauteil verbunden, sodass bei Einlegen des Reibschaltelements die erste Getriebeantriebswelle 36 gebremst werden kann.
  • Das Hybridgetriebe 18 weist ferner eine zweite Getriebeantriebswelle 38 auf, die als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Getriebeantriebswelle 36 zumindest abschnittsweise umgibt. Die zweite Getriebeantriebswelle 38 ist mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 wirkverbunden. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 ist als achsparallele elektrische Antriebsmaschine ausgebildet und über ein Zugmittelgetriebe, eine Zahnradkette oder eine andere prinzipiell im Stand der Technik bekannte Anbindungsweise antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle 38 verbunden.
  • Das Hybridgetriebe 18 weist ferner eine dritte Getriebeantriebswelle 40 auf, die als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Getriebeantriebswelle 36 zumindest abschnittsweise umgibt. Die zweite Getriebeantriebswelle 38 umgibt die dritte Getriebeantriebswelle 40 ebenfalls zumindest abschnittsweise. Das Hybridgetriebe 18 weist ferner eine Vorgelegewelle 42 auf.
  • An der zweiten Getriebeantriebswelle 38 ist ein Festrad angeordnet, das die erste Gangstufe bildet und in Eingriff mit einem an der Vorgelegewelle 42 angeordneten Losrad ist. Das an der Vorgelegewelle 42 angeordnete Losrad ist durch Schließen des ersten Schaltelements A antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 42 verbindbar.
  • An der Vorgelegewelle 42 ist zudem ein Losrad der zweiten Gangstufe angeordnet, das mit einem an der dritten Getriebeantriebswelle 40 angeordneten Festrad in Eingriff ist. Das Losrad der zweiten Gangstufe ist durch Schließen des sechsten Schaltelements G antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 42 verbindbar.
  • An der Vorgelegewelle 42 sind ferner ein Losrad der dritten und ein Losrad der vierten Gangstufe angeordnet, die jeweils mit einem an der ersten Getriebeantriebswelle 36 angeordneten Festrad der dritten Gangstufe und einem an der ersten Getriebeantriebswelle 36 angeordneten Festrad der vierten Gangstufe kämmen. Das Losrad der dritten Gangstufe ist durch Schließen des dritten Schaltelements C antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 42 verbindbar. Das Losrad der vierten Gangstufe ist durch Schließen des vierten Schaltelements D antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 42 verbindbar. Das dritte Schaltelement C und das vierte Schaltelement D sind zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.
  • Die dritte Getriebeantriebswelle 40 ist durch Schließen des zweiten Schaltelements B antriebswirksam mit der ersten Getriebeantriebswelle 36 verbindbar. Das zweite Schaltelement B ist demnach ein Schaltelement einer zweiten Antriebswellen-Kupplung. Das Schaltelement B ist dabei benachbart zu dem Festrad der dritten Gangstufe und benachbart zum Festrad der zweiten Gangstufe etwa mittig im Hybridgetriebe 18 angeordnet. An der der Anbindungsseite des zweiten Schaltelements B gegenüberliegenden Seite ist das fünfte Schaltelement E an der dritten Getriebeantriebswelle 40 angeordnet. Durch Schließen des fünften Schaltelements E kann die dritte Getriebeantriebswelle 40 antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle 38 verbunden werden. Das fünfte Schaltelement E ist als Reibschaltelement ausgebildet und ein Schaltelement einer ersten Antriebswellen-Kupplung.
  • An der Vorgelegewelle 42 ist zudem ein Abtriebsritzel angeordnet, das mit einem an einem Differential angeordneten Festrad kämmt, um den Abtrieb 26 zu bilden. Das Abtriebsritzel ist dabei an derselben Seite des Hybridgetriebes 18 angeordnet wie das fünfte Schaltelement E.
  • Ferner sind an den Zahnrädern zur besseren Verständlichkeit die mittels der Zahnräder einrichtbaren Gangstufen bezeichnet, wobei die mittels der Zahnräder bzw. Zahnradpaare einrichtbaren Gangstufen aus Gründen der Übersicht nur radial außen bezeichnet sind.
  • In 11 ist eine Schaltmatrix der Hybridgetriebe 18 gemäß der 9 und 10 analog zur Schaltmatrix 32 der 6 gezeigt, wobei in der zweiten bis siebten Spalte die Schaltzustände des ersten bis sechsten Schaltelements A bis E, G dargestellt sind. In der Schaltmatrix 44 sind zudem sogenannte Vorwahlen als „V“ vermerkt. Unter Vorwahl ist vorliegend insbesondere zu verstehen, dass das jeweilige Schaltelement eingelegt ist, also die ihm zugeordneten Getriebebauteile antriebswirksam verbindet, jedoch wenig bis keine Antriebsleistung über das Schaltelement übertragen wird.
  • Ein Laden in Neutral kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des fünften Schaltelements E eingerichtet werden.
  • Die erste Elektrogangstufe E1 kann durch Schließen des ersten Schaltelements A eingelegt werden. Hierbei kann eine Vorwahl des zweiten Schaltelements B, des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G erfolgen. Das zweite Schaltelement B kann als Gangvorwahl für die erste Verbrennungsgangstufe V1 der Verbrennungsmaschine 16 geschlossen sein. Das Schaltelement G kann geschlossen sein, um die zweite Elektrogangstufe E2 der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 vorauszuwählen. Das fünfte Schaltelement E kann geschlossen bzw. vorgewählt sein, beispielsweise um Schleppmomente zu reduzieren.
  • Die zweite Elektrogangstufe E2 kann durch Schließen des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G eingerichtet werden. In der Elektrogangstufe E2 sind vorzugsweise keine Schaltelemente vorgewählt.
  • Die erste Elektrogangstufe E1 kann mit der ersten Verbrennungsgangstufe V1 kombinatorisch gefahren werden. Zum Einrichten dieses Zustands sind das erste Schaltelement A, das zweite Schaltelement B und das fünfte Schaltelement E zu schließen. Auch hier sind keine Schaltelemente vorausgewählt.
  • Die erste Elektrogangstufe E1 kann mit der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 kombiniert werden. Zum Einrichten dieses Zustands ist das erste Schaltelement A zu schließen, das zweite Schaltelement B zu schließen und das sechste Schaltelement G zu schließen. In diesem Zustand findet vorzugsweise auch keine Schaltelementvorwahl statt.
  • Die erste Elektrogangstufe E1 kann mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 kombiniert werden. Zum Erreichen dieses Zustands ist das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement D zu schließen. In diesem Zustand kann das zweite Schaltelement B vorgewählt werden. Ferner kann das fünfte Schaltelement vorgewählt bzw. geschlossen werden, beispielsweise um Schleppmomente zu reduzieren. Zudem kann das sechste Schaltelement G vorgewählt werden, um den Zustand der zweiten Elektrogangstufe E2 kombiniert mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 vorzubereiten.
  • Die Elektrogangstufe E1 kann mit der vierten Verbrennungsgangstufe V4 kombiniert werden. Zum Erreichen dieses Zustands ist das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D zu schließen. In diesem Zustand kann auch eine Gangvorwahl für die Kombination zweite Elektrogangstufe E2 und vierte Verbrennungsgangstufe V4 durch Vorwählen des sechsten Schaltelements G erfolgen. Zudem kann das zweite Schaltelement B vorgewählt sein.
  • Die zweite Elektrogangstufe E2 kann mit der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 kombiniert werden. Dieser Zustand wird durch Einlegen des zweiten Schaltelements B, des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G erreicht. In diesem Zustand sind vorzugsweise keine weiteren Schaltelemente vorausgewählt.
  • Die zweite Elektrogangstufe E2 kann mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 kombiniert werden. Dieser Zustand wird erreicht durch Einlegen des dritten Schaltelements C, des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G. In diesem Zustand sind vorzugsweise keine weiteren Schaltelemente vorausgewählt.
  • Die zweite Elektrogangstufe E2 kann mit der vierten Verbrennungsgangstufe V4 kombiniert werden. Dieser Zustand wird durch Einlegen des vierten Schaltelements D, des fünften Schaltelements E und des sechsten Schaltelements G erreicht. In diesem Zustand sind vorzugsweise keine weiteren Schaltelemente vorausgewählt.
  • Eine Hybridgangstufe EH3 kann mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 kombiniert werden. Hierzu sind das zweite Schaltelement B, das dritte Schaltelement C und das fünfte Schaltelement E zu schließen. Hybridgangstufe bedeutet dabei, dass die entsprechende Gangstufe für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 nur bei angekoppelter Verbrennungsmaschine 16 einrichtbar ist. In diesem Zustand sind vorzugsweise keine Schaltelemente vorausgewählt.
  • Eine Hybridgangstufe EH4 kann mit der vierten Verbrennungsgangstufe V4 kombiniert werden. Zum Erreichen dieses Zustands sind das zweite Schaltelement B, das vierte Schaltelement D und das fünfte Schaltelement E zu schließen. In diesem Zustand sind vorzugsweise keine weiteren Schaltelemente vorausgewählt.
  • Die zweite Verbrennungsgangstufe V2 kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des sechsten Schaltelements G eingerichtet werden. Hier sind vorzugsweise keine weiteren Schaltelemente vorausgewählt.
  • Die dritte Verbrennungsgangstufe V3 kann durch Schließen des dritten Schaltelements C eingerichtet werden. Durch Vorauswählen des zweiten Schaltelements B kann eine Gangvorwahl für den Zustand dritte Hybridgangstufe EH3 kombiniert mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 erfolgen. Ferner kann durch Schließen bzw. Vorauswählen des sechsten Schaltelements G eine Gangvorwahl für den Zustand zweite Elektrogangstufe E2 kombiniert mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 erfolgen. Zudem kann das fünfte Schaltelement E vorausgewählt werden, beispielsweise um Schleppmomente zu reduzieren.
  • Die vierte Verbrennungsgangstufe V4 kann durch Schließen des vierten Schaltelements D eingerichtet werden. In diesem Zustand kann das zweite Schaltelement B vorausgewählt sein, um eine Gangvorwahl für den Zustand vierte Hybridgangstufe EH4 kombiniert mit der vierten Verbrennungsgangstufe V4 einzurichten. Ferner kann das sechste Schaltelement G vorausgewählt sein, um eine Gangvorwahl für den Zustand zweite Elektrogangstufe E2 kombiniert mit der vierten Verbrennungsgangstufe V4 einzurichten. Es versteht sich, dass auch hier das fünfte Schaltelement E geschlossen bzw. vorausgewählt sein kann, beispielsweise um Schleppmomente zu reduzieren.
  • In 12 ist in einer Kombinationsmatrix 46 die Kombinierbarkeit der Verbrennungsgangstufen V1 bis V4 mit den Elektrogangstufen E1 und E2 bzw. den Hybridgangstufen EH3 und EH4 gezeigt. E0 und V0 bedeutet dabei, dass für die entsprechende Antriebsmaschine keine Gangstufe eingelegt ist. Also im Falle von E0 ist für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 keine Gangstufe eingelegt. Im Fall von V0 ist für die Verbrennungsmaschine 16 keine Gangstufe eingelegt. Folglich bezeichnet die Spalte V0 den reinen Elektrofahrmodus. Die Elektrogangstufen E1 und E2 können mit der Verbrennungsgangstufe „V0“ kombiniert werden. Umgekehrt bezeichnet die Zeile E0 die reinen Verbrennungsgangstufen. Folglich können die Verbrennungsgänge V2 bis V4 als reine Verbrennungsgangstufen eingerichtet werden.
  • Die erste Elektrogangstufe E1 ist mit allen Verbrennungsgangstufen V1 bis V4 kombinierbar. Die zweite Elektrogangstufe E2 ist mit der zweiten bis vierten Verbrennungsgangstufe V2 bis V4 kombinierbar. Die Hybridgangstufe EH3 ist mit der dritten Verbrennungsgangstufe V3 kombinierbar. Die vierte Hybridgangstufe EH4 ist mit der vierten Verbrennungsgangstufe V4 kombinierbar.
  • In 13 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 11 gezeigten Variante ist die Getriebebremse 34 nicht mehr direkt an der ersten Getriebeantriebswelle 36 angeordnet, sondern an einer weiteren Getriebewelle und mittels eines Zugmittelgetriebes oder einer Zahnradkette oder einer anderen prinzipiell im Stand der Technik bekannten Antriebsweise mit dem Festrad der vierten Gangstufe des Hybridgetriebes 18 antriebswirksam verbunden.
  • In 14 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 13 gezeigten Ausführungsform umfasst die Getriebebremse 34 eine zweite elektrische Antriebsmaschine. Hierdurch wird ein Teil der Energie, die beim Aktivieren der Getriebebremse 34 frei wird, nicht als Wärme, wie in der in 13 gezeigten Variante, abgeführt, sondern kann durch die generatorisch betriebene zweite elektrische Antriebsmaschine in elektrische Energie umgesetzt werden.
  • In 15 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 schematisch einfach dargestellt. Im Unterschied zu der in 9 gezeigten Ausführungsform weist das Hybridgetriebe 18 gemäß der 15 drei Gangstufen auf. Insoweit entfällt das vierte Schaltelement D.
  • In 16 ist das erfindungsgemäße Hybridgetriebe 18 gemäß der 15 detaillierter dargestellt. Durch den Entfall des vierten Schaltelements D sind alle Schaltelemente des Hybridgetriebes 18 als Einfachschaltelemente ausgebildet. Ferner entfällt die Radsatzebene zum Bilden der vierten Gangstufe des Hybridgetriebes 18. Das Hybridgetriebe 18 gemäß der 16 baut folglich axial kürzer.
  • In 17 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 vereinfacht schematisch dargestellt. Im Unterschied zu der in 15 gezeigten Variante weist das Hybridgetriebe 18 nur zwei Gangstufen auf. Insoweit entfällt das dritte Schaltelement C.
  • In 18 ist das Hybridgetriebe 18 gemäß 17 detaillierter dargestellt. Im Unterschied zu der in 16 gezeigten Variante eines Hybridgetriebes entfällt die Radsatzebene zum Bilden der dritten Gangstufe des Hybridgetriebes 18. Insofern entfällt auch das dritte Schaltelement C. Das Hybridgetriebe 18 baut axial kürzer. Zudem ist an der ersten Getriebeantriebswelle 36 kein Zahnrad zum Einrichten einer Gangstufe mehr angeordnet. Folglich werden alle Gangstufen mit der zweiten Getriebeantriebswelle 38 und/oder der dritten Getriebeantriebswelle 40 eingerichtet, wobei die erste Getriebeantriebswelle 36 durch Schließen des zweiten Schaltelements B mit der dritten Getriebeantriebswelle 40 verbindbar ist und so Antriebsleistung von der Verbrennungsmaschine 16 zu den Gangstufen des Hybridgetriebes 18 gelangt.
  • Es versteht sich, dass in den gezeigten Ausführungsformen von Hybridgetrieben 18 die Getriebebremse 34 eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfassen kann. Es versteht sich ferner, dass ein Vertauschen der Los- und Festräder bzw. Schaltelemente möglich ist. Es versteht sich weiter, dass eine Anordnung der gangbildenden Zahnradpaare ebenfalls permutiert sein kann.
  • 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.
  • 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.
  • Bezugszeichenliste
    • 10
    Kraftfahrzeug
    12
    Kraftfahrzeug-Antriebsstrang
    14
    erste elektrische Antriebsmaschine
    16
    Verbrennungsmaschine
    18
    Hybridgetriebe
    20
    Energiespeicher
    22
    erste Übersetzung
    22a
    erste Teilübersetzung von 22
    22b
    zweite Teilübersetzung von 22
    24
    zweite Übersetzung
    24a
    erste Teilübersetzung von 24
    24b
    zweite Teilübersetzung von 24
    26
    Abtrieb
    28
    Vorübersetzung für 14
    30
    Vorübersetzung für 16
    32
    Schaltmatrix
    34
    Getriebebremse
    36
    erste Getriebeantriebswelle
    38
    zweite Getriebeantriebswelle
    40
    dritte Getriebeantriebswelle
    42
    Vorgelegewelle
    44
    Schaltmatrix
    46
    Kombinationsmatrix
    A-E, G
    Schaltelemente
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102017218513 A1 [0006]

Claims (15)

  1. Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeantriebswelle (36) zum Wirkverbinden einer ersten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit dem Hybridgetriebe; einer zweiten Getriebeantriebswelle (38) zum Wirkverbinden einer zweiten Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs mit dem Hybridgetriebe; einer dritten Getriebeantriebswelle (40); einer ersten Antriebswellen-Kupplung mit einem Schaltelement (E), zum Wirkverbinden der zweiten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle; einer zweiten Antriebswellen-Kupplung mit einem Schaltelement (B), zum Wirkverbinden der ersten Getriebeantriebswelle mit der dritten Getriebeantriebswelle; wenigstens zwei mittels Zahnräder einrichtbaren Übersetzungen (22, 24) zum Bilden von wenigstens zwei Gangstufen (V1, V2, V3, V4, E1, E2, EH3, EH4); mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, C, D, G) zum Einlegen der Gangstufen; und einem Abtrieb (26) zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe; wobei eine Gangstufe mit einer betragsmäßig größten Übersetzung der zweiten Getriebeantriebswelle zugeordnet ist; die zweite Antriebsmaschine als Hauptanfahrmaschine für das Kraftfahrzeug ausgebildet ist, um aus dem Stillstand bei eingelegter niedrigster Gangstufe schlupffrei im Hybridgetriebe anzufahren; und das Schaltelement der ersten Antriebswellen-Kupplung unter Last synchronisierbar ist, um die wenigstens zwei Gangstufen für die zweite Antriebsmaschine zuglastschaltbar auszuführen und um bei geschlossener zweiter Antriebswellen-Kupplung ein Anfahrelement für die erste Antriebsmaschine in der niedrigsten Gangstufe zu bilden, das unter Drehzahldifferenz schrittweise schließbar ist.
  2. Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei die erste Antriebsmaschine eine Verbrennungsmaschine (16) umfasst; und die zweite Antriebsmaschine eine erste elektrische Antriebsmaschine (14) umfasst.
  3. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltelemente (A, C, D, G) der Gangschaltvorrichtungen und/oder das Schaltelement (B) der zweiten Antriebswellen-Kupplung als formschlüssige Schaltelemente, insbesondere als Klauenschaltelemente oder Sperrsynchronisierungen, ausgebildet sind; und/oder wenigstens zwei der Schaltelemente der Gangschaltvorrichtungen und/oder das Schaltelement der zweiten Antriebswellen-Kupplung als Doppelschaltelement ausgebildet sind und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar sind.
  4. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die dritte Getriebeantriebswelle (40) als Hohlwelle ausgebildet ist und die erste Getriebeantriebswelle (36) zumindest abschnittsweise umgibt; und die zweite Getriebeantriebswelle (38) als Hohlwelle ausgebildet ist und die dritte Getriebeantriebswelle zumindest abschnittsweise umgibt.
  5. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Gangstufe, insbesondere eine Gangstufe mit einer betragsmäßig zweitgrößten Übersetzung, der dritten Getriebeantriebswelle (40) zugeordnet ist
  6. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine weitere Gangstufe, insbesondere zwei weitere Gangstufen, mit einer betragsmäßig größten und zweitgrößten Übersetzung, der ersten Getriebeantriebswelle (36) zugeordnet ist.
  7. Hybridgetriebe (18) nach einem der Ansprüche 2 bis 6, mit einer der ersten Getriebeantriebswelle (36) zugeordneten Getriebebremse (34) zum Synchronisieren der Verbrennungsmaschine (16) und/oder des Hybridgetriebes bei Schaltungen für die Verbrennungsmaschine, wobei die Getriebebremse vorzugsweise eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfasst
  8. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Hybridgetriebe eine Vorgelegewelle (42) und in mehreren Radsatzebenen angeordnete Losräder und Festräder, die die Gangstufen (V1, V2, V3, V4, E1, E2, EH3, EH4) bilden, umfasst; und/oder ein Planetenradsatz eine Gangstufe bildet.
  9. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei eine Gangstufe (E1, V1) mit einer betragsmäßig größten Übersetzung und eine Gangstufe (E2, V2) mit einer betragsmäßig zweitgrößten Übersetzung, vorzugsweise unabhängig von der den Gangstufen zugeordneten Antriebsmaschine (14; 16), unter Last schaltbar sind.
  10. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Hybridgetriebe vier Verbrennungsgangstufen (V1, V2, V3, V4) aufweist, von denen drei zum rein verbrennungsmotorischen Fahren ausgebildet sind; das Hybridgetriebe zwei Elektrogangstufen (E1, E2) aufweist, die zum rein elektromotorischen Fahren ausgebildet sind; und jede Elektrogangstufe mit wenigstens drei Verbrennungsgangstufen in einem hybriden Fahrmodus kombinierbar ist.
  11. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) für ein Kraftfahrzeug (10), mit: einem Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche; einer Verbrennungsmaschine (16), die mit der ersten Getriebeantriebswelle (36) antriebswirksam verbunden ist; und einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14), die mit der zweiten Getriebeantriebswelle (38) antriebswirksam verbunden ist.
  12. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 11, mit einer Getriebebremse (34), die der ersten Getriebeantriebswelle (36) zugeordnet ist, und vorzugsweise eine zweite elektrische Antriebsmaschine umfasst.
  13. 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.
  14. Verfahren zum Anfahren mit einem Hybridgetriebe (18) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit den Schritten: Schließen eines Schaltelements (B) einer zweiten Antriebswellen-Kupplung, um eine erste Getriebeantriebswelle (36) mit einer dritten Getriebeantriebswelle (40) antriebswirksam zu verbinden; Schließen eines Schaltelements (A) einer Gangstufe mit einer betragsmäßig größten Übersetzung des Hybridgetriebes; Öffnen der übrigen Schaltelemente des Hybridgetriebes; schlupfendes Betreiben eines Schaltelements (E) einer ersten Antriebswellen-Kupplung; und vollständiges Schließen des Schaltelements (E) der ersten Antriebswellen-Kupplung, wenn eine Drehzahldifferenz zwischen der ersten Getriebeantriebswelle und der dritten Getriebeantriebswelle kleiner ist als ein vordefinierter Schwellenwert.
  15. 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).
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DE102017218513A1 (de) 2017-10-17 2019-04-18 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

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