DE102021102915A1 - Hybrid powertrain for a hybrid powered vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (VKM), einer als Starter/Generator arbeitenden ersten Elektromaschine (EM1), einer als Fahrmotor arbeitenden zweiten Elektromaschine (EM2) und mit einem mittels Schaltelementen (S1, S2, S3) in unterschiedliche Gangstufen umschaltbaren Getriebe (1), das über eine Brennkraftmaschinenwelle (W2) mit der Brennkraftmaschine (VKM), über eine Elektromaschinenwelle (W1) mit der ersten Elektromaschine (EM1) und über eine Abtriebswelle (W3) mit zumindest einer Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist. Erfindungsgemäß ist das Getriebe (1) als ein Stirnradgetriebe mit zumindest einer Stirnradstufe (St1) ausgebildet, in der ein auf der Brennkraftmaschinenwelle (W2) angeordnetes antriebsseitiges Zahnrad (Z2) mit einem auf der Abtriebswelle (W3) angeordneten abtriebsseitigen Zahnrad (Z3) kämmt. Das antriebsseitige Zahnrad (Z2) der Stirnradstufe (St1) kämmt zusätzlich mit einem, auf der Elektromaschinenwelle (W1) der ersten Elektromaschine (EM1) angeordneten Zahnrad (Z1).The invention relates to a hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle, with an internal combustion engine (ICE), a first electric machine (EM1) working as a starter/generator, a second electric machine (EM2) working as a traction motor and with a switching element (S1, S2, S3) Transmission (1) that can be switched into different gears and that is connected to the internal combustion engine (ICE) via an internal combustion engine shaft (W2), to the first electric machine (EM1) via an electric motor shaft (W1) and to at least one vehicle axle (VA) via an output shaft (W3). is operationally connectable. According to the invention, the transmission (1) is designed as a spur gear with at least one spur gear stage (St1), in which a gear on the drive side (Z2) arranged on the internal combustion engine shaft (W2) meshes with a gear on the output side (Z3) arranged on the output shaft (W3). The drive-side gear (Z2) of the spur gear stage (St1) also meshes with a gear (Z1) arranged on the electric machine shaft (W1) of the first electric machine (EM1).

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Hybridantriebsstrang gemäß Anspruch 16.The invention relates to a hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle according to the preamble of claim 1 and a vehicle with such a hybrid drive train according to claim 16.

Ein solcher Hybridantriebsstrang kann eine Brennkraftmaschine, eine als Starter/Generator arbeitende Elektromaschine und eine als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine aufweisen. Der Hybridantriebsstrang kann für einen seriellen Fahrbetrieb und für einen Parallelbetrieb ausgelegt sein. Im seriellen Fahrbetrieb ist eine direkte Straßenkopplung der Brennkraftmaschine insbesondere in für die Brennkraftmaschine ungünstigen Teilbereichen (zum Beispiel niedrige Drehzahl in Kombination mit niedriger Last) aufgelöst. In diesem Fall treibt die Brennkraftmaschine die als Starter/Generator arbeitende Elektromaschine mit einem verbrennungsmotorischen Moment an, so dass ein Aufladen der an den Elektromaschinen angeschlossenen Hochvoltbatterie erfolgt. Gleichzeitig generiert die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine ein Antriebsmoment, mit dem das Fahrzeug angetrieben wird. Im Parallelbetrieb ist dagegen eine direkte Straßenkopplung von sowohl der Brennkraftmaschine als auch der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine bereitstellbar.Such a hybrid drive train can have an internal combustion engine, an electric machine operating as a starter/generator, and an electric machine operating as a traction motor. The hybrid drive train can be designed for serial driving and for parallel operation. In series driving, direct road coupling of the internal combustion engine is eliminated, particularly in sub-ranges that are unfavorable for the internal combustion engine (e.g. low speed in combination with low load). In this case, the internal combustion engine drives the electric machine working as a starter/generator with an internal combustion engine torque, so that the high-voltage battery connected to the electric machines is charged. At the same time, the electric machine, which works as a traction motor, generates a drive torque with which the vehicle is driven. In parallel operation, on the other hand, a direct road coupling can be provided by both the internal combustion engine and the electric machine working as a traction motor.

Ein gattungsgemäßer Hybridantriebsstrang weist ein mittels Schaltelementen in unterschiedliche Gangstufen umschaltbares Getriebe auf, das über eine Brennkraftmaschinenwelle mit der Brennkraftmaschine, über eine Elektromaschinenwelle mit der als Starter/Generator arbeitenden Elektromaschine und über eine Abtriebswelle mit zumindest einer Fahrzeugachse des Fahrzeugs trieblich verbindbar ist.A generic hybrid drive train has a transmission that can be shifted into different gears by means of shifting elements, which can be drivingly connected via an internal combustion engine shaft to the internal combustion engine, via an electric machine shaft to the electric machine working as a starter/generator and via an output shaft to at least one vehicle axle of the vehicle.

Aus der DE 10 2017 206 510 A1 ist ein Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug bekannt, das in einem seriellen Fahrbetrieb und in einem parallelen Fahrbetrieb betrieben werden kann. Aus der DE 10 2015 222 692 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung eines Hybridfahrzeugs bekannt. Aus der DE 10 2010 028 026 A1 ist ein weiterer Hybridantriebsstrang für ein Fahrzeug bekannt.From the DE 10 2017 206 510 A1 a hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle is known, which can be operated in a serial driving mode and in a parallel driving mode. From the DE 10 2015 222 692 A1 a method for operating a drive device of a hybrid vehicle is known. From the DE 10 2010 028 026 A1 Another hybrid drive train for a vehicle is known.

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

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder des Anspruches 16 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or claim 16. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 ist das Getriebe als ein reines Stirnradgetriebe aufgebaut, und zwar mit zumindest einer (axial kurz bauenden) Stirnradstufe. In der Stirnradstufe kämmt ein auf der Brennkraftmaschinenwelle angeordnetes antriebsseitiges Zahnrad mit einem auf der Abtriebswelle angeordneten abtriebsseitigen Zahnrad. Zudem kämmt das antriebsseitige Zahnrad mit einem Zahnrad, das auf der Elektromaschinenwelle der als Starter/Generator arbeitenden Elektromaschine angeordnet ist. Dieser Stirnzahnradsatz bildet eine Radebene, die gegebenenfalls über Schaltelemente schaltbar ist. Auf diese Weise wird eine einfach aufgebaute Getriebestruktur erzielt, die im Vergleich zu einem Planetengetriebe wesentlich effizienter betreibbar ist.According to the characterizing part of claim 1, the transmission is constructed as a pure spur gear, with at least one (axially short building) spur gear. In the spur gear stage, a drive-side gear wheel arranged on the internal combustion engine shaft meshes with a driven-side gear wheel arranged on the output shaft. In addition, the gear on the drive side meshes with a gear that is arranged on the electric machine shaft of the electric machine working as a starter/generator. This spur gear set forms a gear plane that can be shifted via shifting elements if necessary. In this way, a simply designed transmission structure is achieved, which can be operated much more efficiently compared to a planetary gear.

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang, der axial kurzbauend sowie mit einer geringstmöglichen Anzahl von Schaltelementen ausgeführt ist. Von daher ist der Hybridantriebsstrang sowohl für einen Längseinbau als auch für einen Quereinbau im Fahrzeug geeignet. Im Quereinbau sind die Getriebewellen des Hybridantriebsstrangs in der Fahrzeugquerrichtung ausgerichtet.The invention relates to a hybrid drive train that is designed to be axially short and has the smallest possible number of shifting elements. Therefore, the hybrid powertrain is suitable for both longitudinal installation and transverse installation in the vehicle. In the transverse installation, the transmission shafts of the hybrid drive train are aligned in the transverse direction of the vehicle.

In einer Ausführungsvariante kann das erfindungsgemäße Getriebe mit genau zwei Stirnradstufen sowie mit insgesamt drei Schaltelementen eine Getriebefunktionalität realisieren, die im Stand der Technik nur mit einer wesentlich größeren Anzahl von Radebenen ermöglicht ist. Ein vergleichbares konventionelles Getriebe ist wesentlich komplexer aufgebaut und weist eine größere axiale Baulänge auf. Demgegenüber kann das erfindungsgemäße Getriebe mit einem reduzierten Bauraumbedarf sowie mit einem reduzierten getriebetechnischen Bauteilaufwand realisiert werden.In one embodiment variant, the transmission according to the invention can implement a transmission functionality with exactly two spur gear stages and a total of three shifting elements, which is only possible in the prior art with a significantly larger number of gear planes. A comparable conventional transmission is much more complex and has a greater axial length. In contrast, the transmission according to the invention can be implemented with a reduced installation space requirement and with a reduced expenditure on transmission components.

In einer technischen Umsetzung kann in der zumindest einen Stirnradstufe St1 das antriebsseitige Zahnrad als Festzahnrad auf der Brennkraftmaschinenwelle angeordnet sein. Das abtriebsseitige Zahnrad kann als Loszahnrad realisiert sein, das über ein Schaltelement mit der Abtriebswelle koppelbar sowie davon entkoppelbar ist. Zudem kann das elektromaschinenseitige Zahnrad ebenfalls als ein Loszahnrad realisiert sein, das mit einem Schaltelement mit der Elektromaschinenwelle koppelbar ist oder davon entkoppelbar ist (je nach Schaltstellung). Auf diese Weise kann in einfacher Weise eine Straßenkopplung der Brennkraftmaschine aufgelöst oder hergestellt werden. Bei aufgelöster Straßenkopplung können Schleppverluste einer mitgeschleppten Brennkraftmaschine vermieden werden. Ebenso können Schleppverluste einer mitgeschleppten Elektromaschine vermieden werden.In a technical implementation, the drive-side gear wheel can be arranged as a fixed gear wheel on the internal combustion engine shaft in the at least one spur gear stage St1. The gear on the output side can be implemented as an idler gear, which can be coupled to and decoupled from the output shaft via a switching element. In addition, the electric machine-side gear wheel can also be implemented as an idler gear wheel that can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft with a switching element (depending on the switching position). In this way, a road coupling of the internal combustion engine can be released or established in a simple manner. When the road coupling is broken, drag losses of an internal combustion engine that is being towed along can be avoided. as well drag losses of a towed electric machine can be avoided.

Bevorzugt kann die als Fahrmotor arbeitende zweite Elektromaschine abtriebsnah angebunden sein. Für eine solche abtriebsnahe Elektromaschinen-Anbindung kann die als Fahrmotor arbeitende zweite Elektromaschine koaxial zur Abtriebswelle angeordnet sein. In diesem Fall kann ein Rotorwelle der zweiten Elektromaschine eine Hohlwelle sein, die auf der Abtriebswelle koaxial drehgelagert ist. Bevorzugt kann der Hybridantriebsstrang ein Schaltelement S3 aufweisen, das in einer ersten Schaltstellung die Rotorwelle der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine mit der Abtriebswelle trieblich verbindet, und in einer zweiten Schaltstellung die Rotorwelle der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine von der Abtriebswelle entkoppelt.The second electric machine working as a traction motor can preferably be connected close to the output. For such an electric machine connection close to the output, the second electric machine working as a traction motor can be arranged coaxially to the output shaft. In this case, a rotor shaft of the second electric machine can be a hollow shaft, which is rotatably mounted coaxially on the output shaft. The hybrid drive train can preferably have a switching element S3, which in a first switching position drivingly connects the rotor shaft of the electric machine working as a traction motor to the output shaft, and in a second switching position decouples the rotor shaft of the electric machine working as a traction motor from the output shaft.

In einer kompakten Ausführungsvariante kann das Getriebe genau zwei Stirnradstufen aufweisen. In diesem Fall kann die Abtriebswelle über die zweite Stirnradstufe mit einem Achsdifferenzial der Fahrzeugachse verbunden sein. Konstruktiv einfach ist es, wenn die zweite Stirnradstufe aus einem drehfest auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad und einem damit kämmenden, eingangsseitigen Zahnrad des Achsdifferenzials ausgebildet ist.In a compact variant, the transmission can have exactly two spur gear stages. In this case, the output shaft can be connected to an axle differential of the vehicle axle via the second spur gear stage. It is structurally simple if the second spur gear stage is formed from a gear wheel arranged non-rotatably on the output shaft and an input-side gear wheel of the axle differential meshing with it.

Die Brennkraftmaschinenwelle, die Elektromaschinenwelle und die Abtriebswelle der Getriebestruktur können zueinander achsparallel angeordnet sein. Zudem kann die zumindest eine Stirnradstufe baulich günstig in Axialrichtung zwischen der Brennkraftmaschine und der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine positioniert sein.The internal combustion engine shaft, the electric machine shaft and the output shaft of the transmission structure can be arranged axially parallel to one another. In addition, the at least one spur gear stage can be positioned structurally favorably in the axial direction between the internal combustion engine and the electric machine operating as a traction motor.

Im Hinblick auf eine größere Anzahl von Freiheitsgraden bei der Getriebe-Funktionalität kann das Stirnradgetriebe zumindest eine zusätzliche dritte Stirnradstufe St3 aufweisen, deren Stirnradsatz mittels eines Schaltelements schaltbar ist. Die zusätzliche dritte Stirnradstufe St3 kann bauraumgünstig axial zwischen der ersten Stirnradstufe St1 und der zweiten Stirnradstufe St2 positioniert sein.With regard to a greater number of degrees of freedom in the transmission functionality, the spur gear can have at least one additional third spur gear stage St3, the spur gearset of which can be shifted by means of a shifting element. The additional third spur gear stage St3 can be positioned axially between the first spur gear stage St1 and the second spur gear stage St2 in a space-saving manner.

In der zusätzlichen Stirnradstufe kann ein auf der Brennkraftmaschinenwelle angeordnetes antriebsseitiges Zahnrad mit einem auf der Abtriebswelle angeordneten Zahnrad kämmen. Das antriebsseitige Zahnrad kann als Festzahnrad auf der Brennkraftmaschinenwelle angeordnet sein, während das abtriebsseitige Zahnrad als Loszahnrad auf der Abtriebswelle angeordnet sein kann. In diesem Fall kann in Axialrichtung zwischen den Loszahnrädern der beiden Stirnradstufen ein axial beidseitig verstellbares Schaltelement (zum Beispiel eine herkömmliche Doppelsynchronkupplung) angeordnet sein. In einer ersten Schaltstellung kann das Schaltelement das Loszahnrad der ersten Stirnradstufe drehfest mit der Abtriebswelle koppeln, wodurch ein erster verbrennungsmotorische Gang bereitstellbar ist. In einer zweiten Schaltstellung kann das Schaltelement das Loszahnrad der zweiten Stirnradstufe drehfest mit der Abtriebswelle koppeln, wodurch ein zweiter verbrennungsmotorischer Gang bereitstellbar ist. In einer Neutralstellung des Schaltelements können die Loszahnräder der beiden Stirnradstufen von der Abtriebswelle entkoppelt sein.In the additional spur gear stage, a drive-side gear wheel arranged on the internal combustion engine shaft can mesh with a gear wheel arranged on the output shaft. The drive-side gear can be arranged as a fixed gear on the internal combustion engine shaft, while the output-side gear can be arranged as a loose gear on the output shaft. In this case, a shifting element that can be adjusted axially on both sides (for example a conventional dual synchronous clutch) can be arranged in the axial direction between the idler gears of the two spur gear stages. In a first switching position, the switching element can couple the idler gear wheel of the first spur gear stage to the output shaft in a torque-proof manner, as a result of which a first internal combustion engine gear can be provided. In a second switching position, the switching element can couple the idler gear wheel of the second spur gear stage to the output shaft in a torque-proof manner, as a result of which a second internal combustion engine gear can be provided. In a neutral position of the shifting element, the idler gears of the two spur gear stages can be decoupled from the output shaft.

Für eine einfache Realisierung eines Rückwärtsgangs kann die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine des Hybridantriebsstrangs in umgekehrter Drehrichtung betrieben werden, und zwar unter Bildung eines elektromotorischen Rückwärtsgangs, so dass eine zusätzliche Rückwärtsgang-Radebene, wie es bei einem mechanischen Rückwärtsgang erforderlich wäre, wegfällt.For a simple realization of a reverse gear, the electric machine of the hybrid drive train, which works as a traction motor, can be operated in the opposite direction of rotation, forming an electromotive reverse gear, so that an additional reverse gear wheel plane, as would be necessary with a mechanical reverse gear, is omitted.

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

Es zeigen:

  • 1 die Getriebestruktur eines Hybridantriebsstrangs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
  • 2 ein Schaltschema des in der 1 gezeigten Hybridantriebsstrangs;
  • 3 in einer Ansicht entsprechend der 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel;
  • 4 und 5 jeweils Ansichten weiterer Ausführungsbeispiele.
Show it:
  • 1 the transmission structure of a hybrid powertrain according to a first embodiment;
  • 2 a schematic of the in the 1 shown hybrid powertrain;
  • 3 in a view according to the 1 another embodiment;
  • 4 and 5 in each case views of further exemplary embodiments.

Das in der 1 gezeigte automatisch schaltbare Getriebe 1 ist Bestandteil eines Hybridantriebsstrangs eines nicht dargestellten hybridgetriebenen Kraftfahrzeugs. Der Hybridantriebsstrang weist in der 1 eine Brennkraftmaschine VKM, eine als Starter/Generator arbeitende erste Elektromaschine EM1 und eine als Fahrmotor arbeitende zweite Elektromaschine EM2 auf. Die beiden Elektromaschinen EM1, EM2 sind über gestrichelt angedeutete Versorgungsleitungen an eine Hochvoltbatterie HV angeschlossen.That in the 1 Automatically shiftable transmission 1 shown is part of a hybrid drive train of a hybrid motor vehicle, not shown. The hybrid powertrain has in the 1 an internal combustion engine VKM, a first electric machine EM1 working as a starter/generator and a second electric machine EM2 working as a traction motor. The two electrical machines EM1, EM2 are connected to a high-voltage battery HV via supply lines indicated by dashed lines.

Das mittels Schaltelementen S1, S2, S3 in unterschiedliche Gangstufen umschaltbare Getriebe 1 ist über eine Brennkraftmaschinenwelle W2 (sowie unter Zwischenschaltung eines Drehschwingungsdämpfers 2) mit der Brennkraftmaschine VKM verbunden und über eine Elektromaschinenwelle W1 mit der als Starter/Generator arbeitenden Elektromaschine EM1 verbunden. Zudem weist das Getriebe 1 eine Abtriebswelle W3 auf, die mit zum Beispiel einer Fahrzeug-Vorderachse VA trieblich verbindbar ist.The transmission 1, which can be shifted into different gear stages by means of shifting elements S1, S2, S3, is connected to the internal combustion engine ICE via an internal combustion engine shaft W2 (and with the interposition of a torsional vibration damper 2) and via an electric machine shaft W1 to the electric machine EM1 working as a starter/generator. In addition, the transmission 1 has an output shaft W3, which can be drivingly connected to a vehicle front axle VA, for example.

Das Getriebe 1 ist in der 1 im Quereinbau im Fahrzeug verbaut, so dass die zueinander achsparallelen Getriebewellen W1, W2, W3 in Flucht zur Fahrzeugquerrichtung y ausgerichtet sind.The gear 1 is in the 1 installed transversely in the vehicle, so that the transmission shafts W1, W2, W3, which are parallel to each other, are aligned in alignment with the vehicle transverse direction y.

Erfindungsgemäß ist das Getriebe 1 in der 1 als ein reines Stirnradgetriebe realisiert, das insgesamt zwei Stirnradstufen St1, St2 aufweist. In der ersten Stirnradstufe St1 ist ein antriebsseitiges Zahnrad Z2 als Festzahnrad auf der Brennkraftmaschinenwelle W2 angeordnet, so dass die Brennkraftmaschinenwelle W2 frei von Schaltelementen ist. Das antriebsseitige Zahnrad Z3 kämmt mit einem auf der Elektromaschinenwelle W1 angeordneten Zahnrad Z1. Das elektromaschinenseitige Zahnrad Z1 ist als Loszahnrad auf der Elektromaschinenwelle W1 angeordnet und über ein erstes Schaltelement S1 mit der Elektromaschinenwelle W1 koppelbar oder davon entkoppelbar.According to the invention, the transmission 1 in the 1 realized as a pure spur gear, which has a total of two spur gears St1, St2. In the first spur gear stage St1, a drive-side gear wheel Z2 is arranged as a fixed gear wheel on the internal combustion engine shaft W2, so that the internal combustion engine shaft W2 is free of shifting elements. The gear wheel Z3 on the drive side meshes with a gear wheel Z1 arranged on the electric machine shaft W1. The gear wheel Z1 on the electric machine side is arranged as a loose gear wheel on the electric machine shaft W1 and can be coupled to or decoupled from the electric machine shaft W1 via a first switching element S1.

Zudem kämmt das antriebsseitige Zahnrad Z2 mit einem abtriebsseitigen Zahnrad Z3, das ebenfalls als Loszahnrad realisiert ist. Das abtriebsseitige Zahnrad Z3 ist mittels eines zweiten Schaltelements S2 mit der Abtriebswelle W3 koppelbar oder davon entkoppelbar.In addition, the drive-side gear Z2 meshes with a driven-side gear Z3, which is also implemented as an idler gear. The output-side gear wheel Z3 can be coupled to or decoupled from the output shaft W3 by means of a second shifting element S2.

Die als Fahrmotor arbeitende zweite Elektromaschine EM2 ist koaxial zur Abtriebswelle W3 ausgerichtet. Die zweite Elektromaschine EM2 ist dabei nicht drehfest an die Abtriebswelle W3 angebunden. Vielmehr ist eine koaxial zur Abtriebswelle 3 ausgerichtete Rotorwelle R2 als Hohlwelle ausgeführt, die drehbar auf einem Endstück der Abtriebswelle W3 abgestützt ist. Die Rotorwelle R2 der zweiten Elektromaschine EM2 ist über ein drittes Schaltelement S3 an die Abtriebswelle W3 anbindbar. In einer ersten Schaltstellung ist die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine EM2 mit der Abtriebswelle W3 trieblich gekoppelt. In einer zweiten Schaltstellung ist die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine EM2 von der Abtriebswelle W3 entkoppelt.The second electric machine EM2 working as a traction motor is aligned coaxially to the output shaft W3. The second electric machine EM2 is not connected to the output shaft W3 in a rotationally fixed manner. Rather, a rotor shaft R2 aligned coaxially with the output shaft 3 is designed as a hollow shaft which is rotatably supported on an end piece of the output shaft W3. The rotor shaft R2 of the second electric machine EM2 can be connected to the output shaft W3 via a third switching element S3. In a first switching position, the electric machine EM2 operating as a traction motor is drivingly coupled to the output shaft W3. In a second switching position, the electric machine EM2 working as a traction motor is decoupled from the output shaft W3.

In der 1 ist die Abtriebswelle W3 über die zweite Stirnradstufe St2 mit einem Achsdifferenzial 3 der Fahrzeug-Vorderachse VA in Verbindung. Die zweite Stirnradstufe St2 weist in der 1 ein drehfest auf der Abtriebswelle W3 angeordnetes Zahnrad Z4 und ein damit kämmendes eingangsseitiges Zahnrad 5 des Achsdifferenzials 3 auf. An seinen Ausgangsseiten weist das Achsdifferenzial 3 jeweils Flanschwellen 7 auf, die in der Fahrzeugquerrichtung y zu den beiden Vorderrädern der Fahrzeug-Vorderachse VA geführt sind.In the 1 the output shaft W3 is connected to an axle differential 3 of the vehicle front axle VA via the second spur gear stage St2. The second spur gear St2 has in the 1 a gear wheel Z4 arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft W3 and an input-side gear wheel 5 of the axle differential 3 meshing with it. On its output sides, the axle differential 3 has stub shafts 7, which are guided in the vehicle transverse direction y to the two front wheels of the vehicle front axle VA.

Die beiden Stirnradstufen St1, St2 sind in der 1 in Axialrichtung zwischen der Brennkraftmaschine VKM und der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine EM2 angeordnet. Die erste Stirnradstufe St1 ist auf der, der Brennkraftmaschine VKM zugewandten Getriebeseite angeordnet, während die zweite Stirnradstufe St2 auf der, der zweiten Elektromaschine EM2 zugewandten Getriebeseite angeordnet ist.The two spur gears St1, St2 are in the 1 arranged in the axial direction between the internal combustion engine VKM and the electric machine EM2 working as a traction motor. The first spur gear stage St1 is arranged on the transmission side facing the internal combustion engine ICE, while the second spur gear stage St2 is arranged on the transmission side facing the second electric machine EM2.

Anhand des in der 2 gezeigten Schaltschemas sind nachfolgend Fahrbetriebsarten des in der 1 gezeigten Hybridantriebsstrangs beschrieben. Die Fahrbetriebsarten können abhängig von Betriebsdaten und Fahrparametern des Kraftfahrzeugs über eine nicht gezeigte elektronische Getriebesteuerung vorgebbar und/oder manuell einstellbar sein.Using the in the 2 The switching diagrams shown below are driving modes of the in the 1 hybrid powertrain shown described. The driving modes can be specified and/or set manually as a function of operating data and driving parameters of the motor vehicle via an electronic transmission control (not shown).

In einem seriellen Fahrbetrieb ist das Schaltelement S1 und das Schaltelement S3 geschlossen, während das Schaltelement S2 offen ist. Somit ergibt sich ein erster Lastpfad, bei dem ein verbrennungsmotorisches Drehmoment von der Brennkraftmaschine VKM über das antriebsseitige Zahnrad Z3, das elektromaschinenseitige Zahnrad Z1 und die Elektromaschinenwelle W1 bis zur ersten Elektromaschine EM1 geführt wird, die als Generator arbeitet, um die Hochvoltbatterie 9 aufzuladen. Davon unabhängig ergibt sich ein zweiter Lastpfad, bei dem ein elektromotorisches Drehmoment von der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine EM2 über das dritte Schaltelement S3, die Abtriebswelle W3 und die zweite Stirnradstufe St2 bis zum Achsdifferenzial 3 der Fahrzeug-Vorderachse VA geführt wird.In a series driving mode, the switching element S1 and the switching element S3 are closed, while the switching element S2 is open. This results in a first load path, in which an internal combustion engine torque is passed from the internal combustion engine VKM via the drive-side gear Z3, the electric machine-side gear Z1 and the electric machine shaft W1 to the first electric machine EM1, which works as a generator in order to charge the high-voltage battery 9. Regardless of this, there is a second load path in which an electromotive torque is routed from the electric machine EM2 working as a traction motor via the third switching element S3, the output shaft W3 and the second spur gear stage St2 to the axle differential 3 of the vehicle front axle VA.

Im seriellen Fahrbetrieb ist daher eine direkte Straßenkopplung der Brennkraftmaschine VKM aufgelöst. In diesem Fall treibt die Brennkraftmaschine VKM die als Starter/Generator arbeitende Elektromaschine EM1 mit einem verbrennungsmotorischen Moment an, so dass ein Aufladen der an den Elektromaschinen EM1, EM2 angeschlossenen Hochvoltbatterie HV erfolgt. Gleichzeitig generiert die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine EM1 ein Antriebsmoment, mit dem das Fahrzeug angetrieben wird.In serial driving, a direct road coupling of the internal combustion engine ICE is therefore eliminated. In this case, the internal combustion engine VKM drives the electric machine EM1, which works as a starter/generator, with an internal combustion engine torque, so that the high-voltage battery HV connected to the electric machines EM1, EM2 is charged. At the same time, the electric machine EM1 working as a traction motor generates a drive torque with which the vehicle is driven.

In einem rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb sind das erste Schaltelement S1 und das dritte Schaltelement S3 offen, während das zweite Schaltelement S2 geschlossen ist. In diesem Fall ergibt sich ein Lastpfad, bei dem ein verbrennungsmotorische Drehmoment von der Brennkraftmaschine VKM über die Brennkraftmaschinenwelle W2 sowie die Stirnradstufe St1 bis zur Abtriebswelle W3 geführt wird, und von dort über die zweite Stirnradstufe St2 bis zum Achsdifferenzial 3 der Fahrzeug-Vorderachse VA geführt wird.In purely internal combustion engine driving mode, the first switching element S1 and the third switching element S3 are open, while the second switching element S2 is closed. In this case, a load path results in which an internal combustion engine torque is routed from the internal combustion engine ICE via the internal combustion engine shaft W2 and the spur gear stage St1 to the output shaft W3, and from there via the second spur gear stage St2 to the axle differential 3 of the vehicle front axle VA becomes.

Im rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb sind die beiden Elektromaschinen EM1, EM2 stillgelegt sowie vollständig vom Antriebsstrang entkoppelt, so dass keine Schleppverluste entstehen.In pure internal combustion engine driving, the two electric machines EM1, EM2 are shut down and completely decoupled from the drive train, so that no drag losses occur.

In einem rein elektrischen Fahrbetrieb sind das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 offen, während das dritte Schaltelement S3 geschlossen ist. In diesem Fall ergibt sich ein Lastpfad, bei dem ein elektromotorisches Drehmoment von der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine EM2 über das dritte Schaltelement S3, die Abtriebswelle W3 und die zweite Stirnradstufe St2 bis zum Achsdifferenzial 3 der Fahrzeug-Vorderachse VA geführt wird. Im rein elektrischen Fahrbetrieb ist die Brennkraftmaschine VKM und die als Starter/Generator arbeitende Elektromaschine EM1 stillgelegt sowie vom Antriebsstrang vollständig entkoppelt, so dass keine Schleppverluste entstehen.In purely electric driving mode, the first switching element S1 and the second switching element S2 are open, while the third switching element S3 is closed. In this case, a load path results in which an electromotive torque is guided from the electric machine EM2 working as a traction motor via the third switching element S3, the output shaft W3 and the second spur gear stage St2 to the axle differential 3 of the vehicle front axle VA. In purely electric driving mode, the internal combustion engine ICE and the electric machine EM1 working as a starter/generator are shut down and completely decoupled from the drive train, so that there are no drag losses.

Für eine Brennkraftmaschinen-Zustart wird das erste Schaltelement S1 und das dritte Schaltelement S3 geschlossen, während das zweite Schaltelement S2 offen bleibt. In diesem Fall ergibt sich ein erster Lastpfad, bei dem ein elektromotorisches Drehmoment von der als Starter/Generator arbeitenden ersten Elektromaschine EM1 zur Brennkraftmaschine VKM geführt wird. Davon unabhängig wird in einem zweiten Lastpfad ein elektromotorisches Drehmoment von der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine EM2 über das dritte Schaltelement S3, die Abtriebswelle W3 und die zweite Stirnradstufe St2 bis zum Achsdifferenzial 3 der Fahrzeug-Vorderachse VA geführt.To start the internal combustion engine, the first switching element S1 and the third switching element S3 are closed, while the second switching element S2 remains open. In this case, a first load path results, in which an electromotive torque is conducted from the first electric machine EM1, which operates as a starter/generator, to the internal combustion engine VKM. Independent of this, an electromotive torque is guided in a second load path from the electric machine EM2 working as a traction motor via the third switching element S3, the output shaft W3 and the second spur gear stage St2 to the axle differential 3 of the vehicle front axle VA.

In einem Rekuperations-Betrieb ist das erste Schaltelement S1 und das zweite Schaltelement S2 offen, während das dritte Schaltelement S3 geschlossen ist. Dadurch kann die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine EM2 mit einem Rekuperations-Drehmoment beaufschlagt werden, um die Hochvoltbatterie 9 aufzuladen.In a recuperation mode, the first switching element S1 and the second switching element S2 are open, while the third switching element S3 is closed. As a result, the electric machine EM2 working as a traction motor can be subjected to a recuperation torque in order to charge the high-voltage battery 9 .

Sofern im rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb eine erhöhte fahrerseitige Leistungsanforderung für zum Beispiel einen Überholvorgang vorliegt, kann auf einen Boost-Betrieb umgeschaltet werden. Im Boost-Betrieb wird durch die zweite Elektromaschine EM2 ein zusätzliches Boost-Drehmoment bereitgestellt, so dass die zweite Elektromaschine EM2 als Hilfsantriebsquelle genutzt werden kann. Ausgehend vom rein verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb wird das dritte Schaltelement S3 geschlossen und die zweite Elektromaschine EM2 hochgefahren. In diesem Fall erfolgt in der Abtriebswelle W3 eine abtriebsnahe Leistungsaddition, bei der das Boost-Drehmoment auf das verbrennungsmotorische Drehmoment aufaddiert wird.If there is an increased power demand from the driver when driving purely with the combustion engine, for example when overtaking, you can switch to boost mode. In the boost mode, an additional boost torque is provided by the second electric machine EM2, so that the second electric machine EM2 can be used as an auxiliary drive source. Based on purely internal combustion engine driving, the third switching element S3 is closed and the second electric machine EM2 is run up. In this case, a power addition close to the output takes place in the output shaft W3, in which the boost torque is added to the torque from the combustion engine.

In der 3 ist ein Hybridantriebsstrang gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Aufbau sowie die Funktionsweise des in der 3 gezeigten Hybridantriebsstrangs ist grundsätzlich identisch mit dem anhand der 1 und 2 veranschaulichten Hybridantriebsstrang, so dass auf die Vorbeschreibung verwiesen wird.In the 3 a hybrid powertrain according to a second embodiment is shown. The structure and functioning of the in the 3 The hybrid drive train shown is basically identical to that based on the 1 and 2 illustrated hybrid powertrain, so that reference is made to the previous description.

Im Unterschied zur 1 und 2 wird in der 3 nicht nur ein einziger rein verbrennungsmotorischer Fahrgang bereitgestellt, sondern werden vielmehr zwei verbrennungsmotorische Fahrgänge bereitgestellt. Hierzu weist das Getriebe als Gangstufen-Radebenen die Stirnradstufe St1 und eine weitere Stirnradstufe St3 auf. In der Stirnradstufe St3 kämmt ein auf der Brennkraftmaschinenwelle W2 angeordnetes antriebsseitiges Zahnrad Z5 mit einem auf der Abtriebswelle W3 angeordneten Zahnrad Z6. Das antriebsseitige Zahnrad Z5 ist als Festzahnrad auf der Brennkraftmaschinenwelle W2 angeordnet, während das abtriebsseitige Zahnrad Z6 als Loszahnrad auf der Abtriebswelle W3 angeordnet ist.In contrast to 1 and 2 will in the 3 not just a single purely internal combustion engine driving gear is provided, but rather two internal combustion engine driving gears are provided. For this purpose, the transmission has the spur gear stage St1 and a further spur gear stage St3 as gear stage gear planes. In the spur gear stage St3, a drive-side gear wheel Z5 arranged on the internal combustion engine shaft W2 meshes with a gear wheel Z6 arranged on the output shaft W3. The drive-side gear Z5 is arranged as a fixed gear on the internal combustion engine shaft W2, while the output-side gear Z6 is arranged as a loose gear on the output shaft W3.

Das zweite Schaltelement S2 ist in der 3 axial beidseitig schaltbar (zum Beispiel eine Doppelsynchronkupplung) sowie in Axialrichtung zwischen den Loszahnrädern Z3, Z6 der beiden Stirnradstufen St1, St3 angeordnet.The second switching element S2 is in the 3 axially switchable on both sides (for example a double synchronous clutch) and arranged in the axial direction between the idler gears Z3, Z6 of the two spur gear stages St1, St3.

Die erste Stirnradstufe St1 und die dritte Stirnradstufe St3 bilden Gangstufen-Radebenen, mit deren Hilfe die beiden verbrennungsmotorischen Fahrgänge realisierbar sind. In einer ersten Schaltstellung des zweiten Schaltelements S2 ist ein erster verbrennungsmotorischer Gang geschaltet, bei dem das Loszahnrad Z3 der ersten Stirnradstufe St1 drehfest mit der Abtriebswelle W3 gekoppelt ist. In einer zweiten Schaltstellung des zweiten Schaltelements S2 ist dagegen der zweite verbrennungsmotorische Gang geschaltet, bei dem das Loszahnrad Z6 der zweiten Stirnradstufe St2 drehfest mit der Abtriebswelle W3 gekoppelt ist.The first spur gear stage St1 and the third spur gear stage St3 form gear wheel levels, with the help of which the two internal combustion engine driving gears can be realized. In a first switching position of the second switching element S2, a first internal combustion engine gear is switched, in which the idler gear Z3 of the first spur gear stage St1 is coupled in a torque-proof manner to the output shaft W3. In a second switching position of the second switching element S2, however, the second internal combustion engine gear is switched, in which the idler gear Z6 of the second spur gear stage St2 is non-rotatably coupled to the output shaft W3.

In der 4 ist eine Variante des in der 1 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt. Im Unterschied zur 1 ist in der 4 die Elektromaschine EM2 nicht koaxial, sondern achsparallel zur Abtriebswelle W3 positioniert. Die Elektromaschine EM2 ist über ein, eine Drehmomentwandlung bewirkendes Vorgelege V an die Abtriebswelle W3 anbindbar.In the 4 is a variant of the in the 1 illustrated embodiment shown. In contrast to 1 is in the 4 the electric machine EM2 is not positioned coaxially but axially parallel to the output shaft W3. The electric machine EM2 can be connected to the output shaft W3 via a countershaft V that causes torque conversion.

In der 4 ist das Vorgelege V aus zwei Vorgelege-Stirnradstufen aufgebaut. Von diesen weist eine erste Vorgelege-Stirnradstufe ein auf der Rotorwelle R2 der Elektromaschine EM2 angeordnetes Festzahnrad Z5 auf, das mit einem auf einer Zwischenwelle W4 angeordneten Festzahnrad Z6 kämmt. Eine zweite Vorgelege-Stirnradstufe weist ein ebenfalls auf der Zwischenwelle W4 angeordnetes Festzahnrad Z7 auf, das mit einer auf einer Hohlwelle W5 angeordneten Festzahnrad Z8 kämmt. Die Hohlwelle W5 ist koaxial auf der Abtriebswelle W3 drehgelagert und mittels des dritten Schaltelements S3 mit der Abtriebswelle 3 kuppelbar.In the 4 the countershaft V is made up of two countershaft spur gear stages. Of these, a first countershaft spur gear stage has a fixed gear wheel Z5 arranged on the rotor shaft R2 of the electric machine EM2, which meshes with a fixed gear wheel Z6 arranged on an intermediate shaft W4. A second countershaft spur gear stage has a fixed gear wheel Z7, which is also arranged on the intermediate shaft W4 and meshes with a fixed gear wheel Z8 arranged on a hollow shaft W5. The hollow shaft W5 is coaxial on the output shaft W3 rotatably mounted and can be coupled to the output shaft 3 by means of the third shifting element S3.

In der 5 ist eine Variante des in der 3 gezeigten Ausführungsbeispiels dargestellt. Das in der 5 gezeigte Getriebe ist ebenfalls um ein Vorgelege V erweitert, wie es anhand der 4 erläutert ist. Von daher wird auf die Beschreibung der 4 verwiesen.In the 5 is a variant of the in the 3 illustrated embodiment shown. That in the 5 Transmission shown is also extended by a countershaft V, as is based on the 4 is explained. Therefore, the description of the 4 referred.

BezugszeichenlisteReference List

11
Getriebetransmission
22
Drehschwingungsdämpferstorsional vibration damper
33
Achsdifferenzialaxle differential
55
Eingangszahnradinput gear
77
Flanschwellenstub shafts
HVHV
Hochvoltbatteriehigh-voltage battery
EM1EM1
als Starter/Generator arbeitende Elektromaschineelectric machine working as a starter/generator
EM2EM2
als Fahrmotor arbeitende Elektromaschineelectric machine working as a traction motor
S1, S2, S3S1, S2, S3
Schaltelementeswitching elements
W1w1
Elektromaschinenwelleelectric machine shaft
W2W2
Brennkraftmaschinenwelleengine shaft
W3W3
Abtriebswelleoutput shaft
W4W4
Zwischenwelleintermediate shaft
W5W5
Hohlwellehollow shaft
VV
Vorgelegetransmission
VKMVKM
Brennkraftmaschineinternal combustion engine
R2R2
Rotorwellerotor shaft
Z1 bis Z8Z1 to Z8
Zahnrädergears
VAv.a
Fahrzeug-Vorderachsevehicle front axle
St1, St2St1, St2
Stirnradstufenspur gear stages

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

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  • DE 102010028026 A1 [0004]DE 102010028026 A1 [0004]

Claims (16)

Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (VKM), einer als Starter/Generator arbeitenden ersten Elektromaschine (EM1), einer als Fahrmotor arbeitenden zweiten Elektromaschine (EM2) und mit einem mittels Schaltelementen (S1, S2, S3) in unterschiedliche Gangstufen umschaltbaren Getriebe (1), das über eine Brennkraftmaschinenwelle (W2) mit der Brennkraftmaschine (VKM), über eine Elektromaschinenwelle (W1) mit der ersten Elektromaschine (EM1) und über eine Abtriebswelle (W3) mit zumindest einer Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) als ein reines Stirnradgetriebe mit zumindest einer Stirnradstufe (St1) ausgebildet ist, in der ein auf der Brennkraftmaschinenwelle (W2) angeordnetes antriebsseitiges Zahnrad (Z2) mit einem auf der Abtriebswelle (W3) angeordneten abtriebsseitigen Zahnrad (Z3) kämmt, und dass das antriebsseitige Zahnrad (Z2) der Stirnradstufe (St1) zusätzlich mit einem, auf der Elektromaschinenwelle (W1) der ersten Elektromaschine (EM1) angeordneten Zahnrad (Z1) kämmt.Hybrid drive train for a hybrid-driven vehicle, with an internal combustion engine (ICE), a first electric machine (EM1) working as a starter/generator, a second electric machine (EM2) working as a traction motor and with a gear that can be switched to different gears by means of switching elements (S1, S2, S3). Transmission (1), which can be drivingly connected via an internal combustion engine shaft (W2) to the internal combustion engine (ICE), via an electric machine shaft (W1) to the first electric machine (EM1) and via an output shaft (W3) to at least one vehicle axle (VA), characterized in that the transmission (1) is designed as a pure spur gear transmission with at least one spur gear stage (St1) in which a drive-side gear wheel (Z2) arranged on the internal combustion engine shaft (W2) is connected to a driven-side gear wheel (Z2) arranged on the output shaft (W3). Z3) meshes, and that the drive-side gear (Z2) of the spur gear (St1) additionally with one on the elec Tromaschinewelle (W1) of the first electric machine (EM1) arranged gear (Z1) meshes. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Stirnradstufe (St1) das antriebsseitige Zahnrad (Z2) als Festzahnrad auf der Brennkraftmaschinenwelle (W2) angeordnet ist, und/oder dass das elektromaschinenseitige Zahnrad (Z1) ein mittels eines Schaltelements (S1) mit der Elektromaschinenwelle (W1) koppelbares Loszahnrad ist, und/oder dass das abtriebsseitige Zahnrad (Z3) ein mittels eines Schaltelements (S2) mit der Abtriebswelle (W3) koppelbares Loszahnrad ist.hybrid powertrain claim 1 , characterized in that in the spur gear stage (St1) the drive-side gear (Z2) is arranged as a fixed gear on the internal combustion engine shaft (W2), and/or that the electric machine-side gear (Z1) is connected to the electric machine shaft (W1 ) is a loose gear wheel that can be coupled, and/or that the gear wheel (Z3) on the output side is a loose gear wheel that can be coupled to the output shaft (W3) by means of a switching element (S2). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die als Fahrmotor arbeitende zweite Elektromaschine (EM2) abtriebsnah, das heißt an der Abtriebswelle (W3), anbindbar ist, und dass insbesondere für eine solche abtriebsnahe Elektromaschinen-Anbindung die als Fahrmotor arbeitende zweite Elektromaschine (EM2) koaxial oder achsparallel zur Abtriebswelle (W3) angeordnet ist und ein Schaltelement (S3) bereitgestellt ist, das in einer ersten Schaltstellung die Elektromaschine (EM2) von der Abtriebswelle (W3) entkoppelt, und in einer zweiten Schaltstellung die Elektromaschine (EM2) mit der Abtriebswelle (W3) trieblich verbindet.hybrid powertrain claim 1 or 2 , characterized in that the second electric machine (EM2) working as a traction motor can be connected close to the output, i.e. to the output shaft (W3), and in that in particular for such a close-to-output electric machine connection the second electric machine (EM2) working as a traction motor is coaxial or parallel to the axis is arranged to the output shaft (W3) and a switching element (S3) is provided, which decouples the electric machine (EM2) from the output shaft (W3) in a first switching position, and in a second switching position the electric machine (EM2) with the output shaft (W3) drivingly connects. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die als Fahrmotor arbeitende Elektromaschine (EM2) über ein, eine Drehmomentwandlung bewirkendes Vorgelege (V) an die Abtriebswelle (W3) anbindbar ist.hybrid powertrain claim 1 , 2 or 3 , characterized in that the electric machine (EM2) working as a traction motor can be connected to the output shaft (W3) via a countershaft (V) which causes torque conversion. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnradgetriebe insgesamt zumindest, insbesondere genau zwei Stirnradstufen (St1, St2) aufweist, und/oder dass insbesondere mittels der zweiten Stirnradstufe (St2) die Abtriebswelle (W3) mit einem Achsdifferenzial (3) der Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the spur gear has a total of at least, in particular exactly two spur gear stages (St1, St2), and/or that in particular by means of the second spur gear stage (St2) the output shaft (W3) with an axle differential (3) the vehicle axle (VA) is drivingly connected. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Stirnradstufe (St2) aus einem drehfest auf der Abtriebswelle (W3) angeordneten Zahnrad (Z4) und einem eingangsseitigen Zahnrad (5) des Achsdifferenzials (3) aufgebaut ist.hybrid powertrain claim 5 , characterized in that the second spur gear stage (St2) is constructed from a gear wheel (Z4) arranged non-rotatably on the output shaft (W3) and an input-side gear wheel (5) of the axle differential (3). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zumindest teilweise verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb sich ein verbrennungsmotorischer Lastpfad ergibt, bei dem ein verbrennungsmotorisches Drehmoment von der Brennkraftmaschine (VKM) über die Brennkraftmaschinenwelle (W2) sowie die Stirnradstufe (St1) bis zur Abtriebswelle (W3) geführt wird, und von dort über die zweite Stirnradstufe (St2) bis zum Achsdifferenzial (3) der Fahrzeugachse (VA) geführt ist.hybrid powertrain claim 5 or 6 , characterized in that in at least partially internal combustion engine driving operation, there is an internal combustion engine load path in which an internal combustion engine torque is routed from the internal combustion engine (ICE) via the internal combustion engine shaft (W2) and the spur gear stage (St1) to the output shaft (W3), and from there via the second spur gear stage (St2) to the axle differential (3) of the vehicle axle (VA). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass in einem zumindest teilweise elektromotorischen Fahrbetrieb sich ein elektromotorischer Lastpfad ergibt, bei dem ein elektromotorisches Drehmoment von der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine (EM2) über das Schaltelement (S3), die Abtriebswelle (W3) und die zweite Stirnradstufe (St2) bis zum Achsdifferenzial (3) der Fahrzeugachse (VA) geführt ist, und dass insbesondere sowohl im verbrennungsmotorischen Lastpfad als auch im elektromotorischen Lastpfad die zweite Stirnradstufe (St2) eingebunden ist.hybrid powertrain claim 5 , 6 or 7 , characterized in that in an at least partially electromotive driving operation, an electromotive load path results in which an electromotive torque from the electric machine (EM2) working as a traction motor via the switching element (S3), the output shaft (W3) and the second spur gear stage (St2) up to the axle differential (3) of the vehicle axle (VA), and that the second spur gear stage (St2) is integrated in particular both in the combustion engine load path and in the electromotive load path. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Parallelbetrieb das verbrennungsmotorische Drehmoment und das elektromotorische Drehmoment in der Abtriebswelle (W3) zu einem Gesamt-Antriebsmoment aufaddiert werden, und dass das Gesamt-Antriebsmoment über die zweite Stirnradstufe (St2) zum Achsdifferenzial (3) der Fahrzeugachse (VA) geführt wird.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that in parallel operation the internal combustion engine torque and the electric motor torque in the output shaft (W3) are added to form a total drive torque, and that the total drive torque via the second spur gear stage (St2) to the axle differential (3) the vehicle axle (VA) is guided. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem seriellen Betrieb das elektromotorische Drehmoment von der als Fahrmotor arbeitenden Elektromaschine (EM2) über den elektromotorischen Lastpfad zum Achsdifferenzial (3) der Fahrzeugachse (VA) geführt wird, und/oder dass ein vom elektromotorischen Lastpfad entkoppelter Lade-Lastpfad bereitgestellt, bei dem das verbrennungsmotorische Drehmoment von der Brennkraftmaschine (VKM) über das antriebsseitige Zahnrad (Z3), das elektromaschinenseitige Zahnrad (Z1) und die Elektromaschinenwelle (W1) bis zur ersten Elektromaschine (EM1) geführt wird.Hybrid powertrain according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that in serial operation the electromotive torque is guided from the electric machine (EM2) working as a traction motor via the electromotive load path to the axle differential (3) of the vehicle axle (VA), and/or that a load path decoupled from the electromotive Charging load path provided in which the internal combustion engine torque from the internal combustion engine (ICE) via the drive-side gear (Z3), the electric machine-side gear (Z1) and the electric machine shaft (W1) to the first electric machine (EM1) is performed. Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschinenwelle (W2), die Elektromaschinenwelle (W1) und die Abtriebswelle (W3) zueinander achsparallel angeordnet sind, und/oder dass der Hybridantriebsstrang im Quereinbau im Fahrzeug verbaubar ist, so dass die Getriebewellen (W1, W2, W3) in der Fahrzeugquerrichtung (y) ausgerichtet sind.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine shaft (W2), the electric machine shaft (W1) and the output shaft (W3) are arranged axis-parallel to one another, and/or that the hybrid drive train can be installed transversely in the vehicle, so that the transmission shafts (W1, W2, W3) are aligned in the vehicle lateral direction (y). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Stirnradstufe (St1, St2, St3) in Axialrichtung in einem Bauraum zwischen der Brennkraftmaschine (VKM) und der zweiten Elektromaschine (EM2) angeordnet ist.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one spur gear stage (St1, St2, St3) is arranged in the axial direction in a space between the internal combustion engine (ICE) and the second electric machine (EM2). Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (1) zumindest eine weitere Stirnradstufe (St3) aufweist, und dass insbesondere in der weiteren Stirnradstufe (St3) ein auf der Brennkraftmaschinenwelle (W2) angeordnetes antriebsseitiges Zahnrad (Z5) mit einem auf der Abtriebswelle (W3) angeordneten Zahnrad (Z6) kämmt.Hybrid drive train according to one of the preceding claims, characterized in that the transmission (1) has at least one further spur gear stage (St3), and that in particular in the further spur gear stage (St3) there is a drive-side gear wheel (Z5) arranged on the internal combustion engine shaft (W2) with a on the output shaft (W3) arranged gear (Z6) meshes. Hybridantriebsstrang nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass in der weiteren Stirnradstufe (St3) das antriebsseitige Zahnrad (Z5) als Festzahnrad auf der Brennkraftmaschinenwelle (W2) angeordnet ist, und/oder das abtriebsseitige Zahnrad (Z6) als Loszahnrad auf der Abtriebswelle (W3) angeordnet ist.hybrid powertrain Claim 13 , characterized in that in the further spur gear stage (St3) the drive-side gear (Z5) is arranged as a fixed gear on the internal combustion engine shaft (W2) and/or the output-side gear (Z6) is arranged as a loose gear on the output shaft (W3). Hybridantriebsstrang nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltelement (S2) axial beidseitig schaltbar ist und in Axialrichtung zwischen den Loszahnrädern (Z3, Z6) der beiden Stirnradstufen (St1, St3) angeordnet ist, so dass in einer ersten Schaltstellung das Loszahnrad (Z3) der ersten Stirnradstufe (St1) drehfest mit der Abtriebswelle (W3) gekoppelt ist, in einer zweiten Schaltstellung das Loszahnrad (Z6) der zweiten Stirnradstufe (St2) drehfest mit der Abtriebswelle (W3) gekoppelt ist, und in einer Neutralstellung die Loszahnräder (Z3, Z6) der beiden Stirnradstufen (St1, St3) von der Abtriebswelle (W3) entkoppelt sind.hybrid powertrain Claim 14 , characterized in that the switching element (S2) can be shifted axially on both sides and is arranged in the axial direction between the idler gears (Z3, Z6) of the two spur gear stages (St1, St3), so that in a first shift position the idler gear (Z3) of the first spur gear stage (St1) is non-rotatably coupled to the output shaft (W3), in a second switching position the idler gear (Z6) of the second spur gear stage (St2) is non-rotatably coupled to the output shaft (W3), and in a neutral position the idler gears (Z3, Z6) of the both spur gear stages (St1, St3) are decoupled from the output shaft (W3). Fahrzeug mit einem Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Vehicle having a hybrid power train according to any one of the preceding claims.
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