DE102021205344A1 - Gear-free, power-shiftable hybrid transmission - Google Patents

Gear-free, power-shiftable hybrid transmission Download PDF

Info

Publication number
DE102021205344A1
DE102021205344A1 DE102021205344.0A DE102021205344A DE102021205344A1 DE 102021205344 A1 DE102021205344 A1 DE 102021205344A1 DE 102021205344 A DE102021205344 A DE 102021205344A DE 102021205344 A1 DE102021205344 A1 DE 102021205344A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
gear
transmission
hybrid transmission
motor vehicle
electric drive
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102021205344.0A
Other languages
German (de)
Inventor
Fabian Kutter
Martin Brehmer
Matthias Horn
Johannes Kaltenbach
Thomas Martin
Michael Wechs
Max Bachmann
Peter Ziemer
Ingo Pfannkuchen
Stefan Beck
Mladjan Radic
Christian Michel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102021205344.0A priority Critical patent/DE102021205344A1/en
Publication of DE102021205344A1 publication Critical patent/DE102021205344A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/442Series-parallel switching type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/445Differential gearing distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44Series-parallel type
    • B60K6/448Electrical distribution type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54Transmission for changing ratio
    • B60K6/547Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H37/00Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K2006/381Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches characterized by driveline brakes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4816Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4833Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H3/00Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0933Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts with coaxial countershafts

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeeingangswelle (26) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine (16) des Kraftfahrzeugs; einer zweiten Getriebeeingangswelle (28) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) des Kraftfahrzeugs; einer ersten Zwischenwelle (30); einer zweiten Zwischenwelle (32), die antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist; einer Vorgelegewelle (36); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Stirnradpaaren (ST1, ST2, ST3, ST4) zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, D) zum Einlegen der Gangstufen; einem Planetenradsatz (RS), der mit der zweiten Getriebeeingangswelle, der ersten Zwischenwelle und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbunden ist; und einem Abtrieb (40), wobei die der zweiten Zwischenwelle zugeordneten Zahnräder, Stirnradpaare sowie die zugehörigen Schaltelemente in ihrer axialen Reihenfolge vertauschbar sind; und die mit dem Planetenradsatz drehfest verbundenen Stirnradpaare und Zahnräder sowie der Planetenradsatz und die zugehörigen Schaltelemente in ihrer axialen Reihenfolge vertauschbar sind.The present invention relates to a hybrid transmission (18) for a motor vehicle drive train (12) of a motor vehicle (10), having: a first transmission input shaft (26) for operatively connecting the hybrid transmission to an internal combustion engine (16) of the motor vehicle; a second transmission input shaft (28) for operatively connecting the hybrid transmission to a first electric drive machine (14) of the motor vehicle; a first intermediate shaft (30); a second intermediate shaft (32) drivingly connected to the first transmission input shaft; a countershaft (36); Spur gear pairs (ST1, ST2, ST3, ST4) arranged in several wheel set planes to form gear steps; a plurality of gear shifting devices with shifting elements (A, B, C, D) for engaging the gear stages; a planetary gear set (RS), which is connected to the second transmission input shaft, the first intermediate shaft and via a pair of spur gears to the countershaft; and an output (40), the gears, pairs of spur gears and associated shifting elements assigned to the second intermediate shaft being interchangeable in their axial sequence; and the pairs of spur gears and toothed wheels non-rotatably connected to the planetary gear set and the planetary gear set and the associated shifting elements are interchangeable in their axial sequence.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe, einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem solchen Hybridgetriebe, ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang sowie ein Verfahren zum Betrieb eines solchen Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs.The present invention relates to a hybrid transmission, a motor vehicle drive train with such a hybrid transmission, a motor vehicle with such a motor vehicle drive train and a method for operating such a motor vehicle drive train.

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

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

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

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

Die Offenlegungsschrift DE 10 2013 215 114 A1 betrifft einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor mit einer Triebwelle, eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine mit einem Rotor, ein in Vorgelegebauweise ausgeführtes automatisiertes Schaltgetriebe mit einer Eingangswelle und mindestens einer Ausgangswelle sowie ein in Planetenbauweise ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit zwei Eingangselementen und einem Ausgangselement aufweist. Bei diesem Hybridantrieb ist vorgesehen, dass das Überlagerungsgetriebe koaxial über einem freien Ende der Ausgangswelle angeordnet ist, und dass das erste Eingangselement des Überlagerungsgetriebes drehfest mit einer koaxial über der Ausgangswelle angeordneten Hohlwelle verbunden ist, die zur Ankopplung des Verbrennungsmotors über ein Koppelschaltelement drehfest mit einem Losrad der unmittelbar axial benachbarten Stirnradstufe des Schaltgetriebes sowie zur Überbrückung des Überlagerungsgetriebes über ein Überbrückungsschaltelement drehfest mit dem zweiten Eingangselement oder dem Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes verbindbar ist, dass das zweite Eingangselement des Überlagerungsgetriebes permanent mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung steht, und dass das Ausgangselement des Überlagerungsgetriebes drehfest mit der Ausgangswelle verbunden ist.The disclosure document DE 10 2013 215 114 A1 relates to a hybrid drive of a motor vehicle, which has an internal combustion engine with a drive shaft, an electric machine that can be operated as a motor and as a generator with a rotor, an automated manual transmission designed in countershaft design with an input shaft and at least one output shaft, and a superimposed transmission designed in planetary design with two input elements and one output element having. In this hybrid drive, it is provided that the superposition gear is arranged coaxially over a free end of the output shaft, and that the first input element of the superposition gear is non-rotatably connected to a hollow shaft arranged coaxially above the output shaft, which is non-rotatably connected to a loose wheel for coupling the internal combustion engine via a coupling shifting element the directly axially adjacent spur gear stage of the manual transmission and for bridging the superimposed gear via a bridging shifting element can be connected in a torque-proof manner to the second input element or the output element of the superimposed gear, that the second input element of the superimposed gear is permanently in drive connection with the rotor of the electric machine, and that the output element of the superimposed gear is rotatably connected to the output shaft.

Vor diesem Hintergrund stellt sich einem Fachmann die Aufgabe, ein kompaktes Hybridgetriebe zu schaffen. Insbesondere soll ein Hybridgetriebe geschaffen werden, mit dem ein elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen möglich sind.Against this background, a person skilled in the art is faced with the task of creating a compact hybrid transmission. In particular, a hybrid transmission is to be created with which electrodynamic starting and electrodynamic shifting are possible.

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

  • einer ersten Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs;
  • einer zweiten Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs;
  • einer ersten Zwischenwelle;
  • einer zweiten Zwischenwelle, die antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist;
  • einer Vorgelegewelle;
  • in mehreren Radsatzebenen angeordneten Stirnradpaaren zum Bilden von Gangstufen;
  • mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen zum Einlegen der Gangstufen;
  • einem Planetenradsatz, der mit der zweiten Getriebeeingangswelle, einer ersten Zwischenwelle und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbunden ist; und einem Abtrieb, wobei
  • die der zweiten Zwischenwelle zugeordneten Zahnräder, Stirnradpaare sowie die zugehörigen Schaltelemente in ihrer axialen Reihenfolge vertauschbar sind; und
  • die mit dem Planetenradsatz drehfest verbundenen Stirnradpaare und Zahnräder sowie der Planetenradsatz und die zugehörigen Schaltelemente in ihrer axialen Reihenfolge vertauschbar sind.
This problem is solved by a hybrid transmission for a motor vehicle drive train of a motor vehicle, with:
  • a first transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission to an internal combustion engine of the motor vehicle;
  • a second transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission to a first electric drive machine of the motor vehicle;
  • a first intermediate shaft;
  • a second intermediate shaft drivingly connected to the first transmission input shaft;
  • a countershaft;
  • Spur gear pairs arranged in several wheelset planes to form gear steps;
  • a plurality of gear shifting devices with shifting elements for engaging the gear ratios;
  • a planetary gear set which is connected to the second transmission input shaft, a first intermediate shaft and via a pair of spur gears to the countershaft; and an output where
  • the gears, pairs of spur gears and the associated switching elements assigned to the second intermediate shaft can be interchanged in their axial sequence; and
  • the spur gear pairs and gears rotatably connected to the planetary gear set and the planetary gear set and the associated shifting elements can be interchanged in their axial order.

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

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

Die obige Aufgabe wird zudem gelöst von einem Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs wie zuvor definiert.The above object is also achieved by a method for operating a motor vehicle drive train as defined above.

Die obige Aufgabe wird schließlich gelöst von einem Kraftfahrzeug, mit:

  • einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang wie zuvor definiert; und
  • einem Energiespeicher zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine, der zweiten elektrischen Antriebsmaschine und/oder der dritten elektrischen Antriebsmaschine.
The above task is finally solved by a motor vehicle with:
  • an automotive powertrain as previously defined; and
  • an energy store for storing energy to supply the first electric drive machine, the second electric drive machine and/or the third electric drive machine.

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

Durch eine erste Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine und eine zweite Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer elektrischen Antriebsmaschine kann technisch einfach ein kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden. Eine Wirkverbindung kann sowohl schaltbar als auch nicht schaltbar ausgeführt sein. Insbesondere kann ein Hybridgetriebe für eine Frontqueranordnung einer Verbrennungsmaschine, das auf einer Radachse angeordnet ist, geschaffen werden. Durch einen Planetenradsatz, der mit der zweiten Getriebeeingangswelle, einer ersten Zwischenwelle und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbunden ist, kann ein EDA-Modus technisch einfach eingerichtet werden, der elektrodynamisches Anfahren und elektrodynamische Schaltungen ermöglicht. Ferner kann wenigstens ein ECVT-Modus eingerichtet werden. Durch die Vertauschbarkeit der Zahnräder, Stirnradpaare und zugehörigen Schaltelemente kann ein hochvariables Hybridgetriebe geschaffen werden, das an verschiedene Bauraumanforderungen technisch einfach angepasst werden kann. Es versteht sich, dass ein optionales Festsetzschaltelement als zum Planetenradsatz zugehörig anzusehen ist, unabhängig von der Anordnung des Festsetzschaltelements im Getriebe. Ferner sind Schaltelemente zum Verbinden von Getriebebauteilen als beiden Getriebebauteilen zugehörig anzusehen. Mit dem Hybridgetriebe kann bevorzugt eine achsparallele Anbindung der ersten elektrischen Antriebsmaschine sowie der Verbrennungsmaschine erfolgen.A compact hybrid transmission can be created in a technically simple manner by a first transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission to an internal combustion engine and a second transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission to an electric drive machine. An active connection can be designed to be both switchable and non-switchable. In particular, a hybrid transmission for a front transverse arrangement of an internal combustion engine, which is arranged on a wheel axle, can be created. A planetary gear set, which is connected to the second transmission input shaft, a first intermediate shaft and a pair of spur gears to the countershaft, makes it technically easy to set up an EDA mode that enables electrodynamic starting and electrodynamic shifting. At least one ECVT mode can also be set up. Due to the interchangeability of the gears, spur gear pairs and associated shifting elements, a highly variable hybrid transmission can be created that can be technically easily adapted to different installation space requirements. It goes without saying that an optional locking shift element is to be regarded as belonging to the planetary gear set, regardless of the arrangement of the locking shift element in the transmission. Furthermore, switching elements for connecting transmission components are to be regarded as belonging to both transmission components. With the hybrid transmission, the first electric drive machine and the internal combustion engine can preferably be connected parallel to the axis.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst ein Differential des Abtriebs eine Differentialwelle, die als Vollwelle ausgebildet ist und von den Getriebewellen, insbesondere der ersten Zwischenwelle, zumindest abschnittsweise umgeben ist. Eine axiale Länge der Differentialwelle ist größer als eine axiale Länge der ersten Zwischenwelle. Die Differentialwelle durchdringt die erste Zwischenwelle vollständig. Hierdurch kann das Hybridgetriebe vorteilhaft um die Differentialwelle herum angeordnet werden. Es kann ein kompakter Antriebsstrang geschaffen werden.In a preferred embodiment, a differential of the output comprises a differential shaft which is designed as a solid shaft and is surrounded at least in sections by the transmission shafts, in particular the first intermediate shaft. An axial length of the differential shaft is greater than an axial length of the first intermediate shaft. The differential shaft completely penetrates the first intermediate shaft. As a result, the hybrid transmission can be advantageously arranged around the differential shaft. A compact drive train can be created.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Planetenradträger des Planetenradsatzes über das Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbunden, wobei das Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist und das Hohlrad des Planetenradsatzes mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist. Alternativ ist der Planetenradträger des Planetenradsatzes über das Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbunden, wobei das Hohlrad des Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist und das Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist. Durch ein Verbinden des Sonnenrads mit der zweiten Getriebeeingangswelle und des Hohlrads mit der ersten Zwischenwelle muss vorzugsweise von der ersten elektrischen Antriebsmaschine nur ein geringes Stützmoment beim elektrodynamischen Anfahren und bei elektrodynamischen Schaltungen aufgebracht werden. Ferner kann die erste elektrische Antriebsmaschine bei einem elektrodynamischen Anfahren länger generatorisch betrieben werden, da mit zunehmender Fahrtgeschwindigkeit der generatorische Betrieb länger erhalten werden kann. Durch ein Verbinden des Hohlrads mit der zweiten Getriebeeingangswelle und des Sonnenrads mit der ersten Zwischenwelle, kann die erste elektrische Antriebsmaschine mit geringer Ausgleichsdrehzahl bei einem elektrodynamischen Anfahren oder elektrodynamischen Schaltungen betrieben werden.In a further advantageous embodiment, a planetary gear carrier of the planetary gearset is connected to the countershaft via the pair of spur gears, the sun gear of the planetary gearset being connected to the second transmission input shaft and the ring gear of the planetary gearset being connected to the first intermediate shaft. Alternatively, the planet carrier of the planetary gear set is connected to the countershaft via the pair of spur gears, the ring gear of the planetary gear set being connected to the second transmission input shaft and the sun gear of the planetary gear set being connected to the first intermediate shaft. Through a Connecting the sun gear to the second transmission input shaft and the ring gear to the first intermediate shaft preferably requires only a small support torque to be applied by the first electric drive machine during electrodynamic starting and electrodynamic shifting. Furthermore, the first electric drive machine can be operated as a generator for longer during an electrodynamic start, since the generator operation can be maintained for longer as the driving speed increases. By connecting the ring gear to the second transmission input shaft and the sun gear to the first intermediate shaft, the first electric drive machine can be operated at a low compensating speed during electrodynamic starting or electrodynamic shifting.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste Getriebeeingangswelle mit einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine antriebswirksam verbindbar. In a further advantageous embodiment, the first transmission input shaft can be connected in a drivingly effective manner to a second electric drive machine.

Vorzugsweise umfasst eine Ausgangswelle der zweiten elektrischen Antriebsmaschine eine Elektromaschinenkupplung zum lösbaren antriebswirksamen Verbinden der zweiten elektrischen Antriebsmaschine mit der ersten Getriebeeingangswelle. Hierdurch kann die zweite elektrische Antriebsmaschine bei einem Stillstand der Verbrennungsmaschine für weitere Aufgaben eingesetzt werden. Die Elektromaschinenkupplung ist vorzugsweise als Klauenkupplung oder als Magnetkupplung ausgebildet.An output shaft of the second electric drive machine preferably includes an electric machine clutch for detachably drivingly connecting the second electric drive machine to the first transmission input shaft. As a result, the second electric drive machine can be used for other tasks when the internal combustion engine is at a standstill. The electric machine clutch is preferably designed as a claw clutch or as a magnetic clutch.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Hybridgetriebe ein Festsetzschaltelement, das dazu ausgebildet ist, die erste Zwischenwelle festzusetzen. Ergänzend oder alternativ umfasst das Hybridgetriebe ein Verbindungsschaltelement, das dazu ausgebildet ist, die zweite Zwischenwelle antriebswirksam mit der zweiten Getriebeeingangswelle zu verbinden. Durch ein Festsetzschaltelement kann ein Planetenradsatzelement des Planetenradsatzes festgesetzt werden. Hierdurch kann für die erste elektrische Antriebsmaschine eine kurze Übersetzung mittels des Planetenradsatzes eingerichtet werden. Vorzugsweise kann die so geschaffene Gangstufe zum Rückwärtsfahren eingesetzt werden. Hierdurch ist ein hohes Achsmoment in einem seriellen Antriebsmodus möglich. Ferner sind geringere Anforderungen an die maximale Fahrgeschwindigkeit beim Rückwärtsfahren gegeben. Es versteht sich, dass die so geschaffene Gangstufe auch bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt als rein elektrischer Kriechgang verwendet werden kann. Dies ist insbesondere in einem Parkhaus vorteilhaft, in dem begrenzte Geschwindigkeiten auftreten und kein verbrennungsmotorischer Betrieb erwünscht ist. Durch ein Verbindungsschaltelement kann eine Verbindung zwischen der ersten elektrischen Antriebsmaschine und der Verbrennungsmaschine eingerichtet werden, ohne dass eine Verbindung zum Abtrieb entsteht. Dieser Zustand ist allgemein als Laden-in-Neutral bekannt. Insbesondere kann hierdurch ein Bordnetz mit Leistung versorgt werden oder ein Kaltstart der Verbrennungsmaschine erfolgen.In a further advantageous embodiment, the hybrid transmission includes a locking shift element that is designed to lock the first intermediate shaft. In addition or as an alternative, the hybrid transmission includes a connecting switching element which is designed to connect the second intermediate shaft to the second transmission input shaft in a drivingly effective manner. A planetary gear set element of the planetary gear set can be fixed by a locking shifting element. As a result, a short translation can be set up by means of the planetary gear set for the first electric drive machine. The gear stage created in this way can preferably be used for reversing. This enables a high axle torque in a serial drive mode. Furthermore, there are lower requirements for the maximum driving speed when reversing. It goes without saying that the gear stage created in this way can also be used as a purely electric crawler gear when driving forwards and backwards. This is particularly advantageous in a parking garage where speeds are limited and no internal combustion engine operation is desired. A connection switching element can be used to set up a connection between the first electric drive machine and the internal combustion engine without creating a connection to the output. This condition is commonly known as charge-to-neutral. In this way, in particular, an on-board network can be supplied with power or the internal combustion engine can be cold-started.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Hybridgetriebe genau drei gangbildende Stirnradpaare und ein Abtriebsstirnradpaar. Hierdurch kann ein leichtes, kompaktes und hocheffizientes Hybridgetriebe geschaffen werden.In a further advantageous embodiment, the hybrid transmission comprises exactly three gear-forming pairs of spur gears and one pair of driven spur gears. As a result, a light, compact and highly efficient hybrid transmission can be created.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst ein Abtrieb des Hybridgetriebes ein Abtriebszahnrad, das mit einem Differential des Abtriebs in einer Radsatzebene angeordnet ist und vorzugsweise mit einem Differentialkorb des Differentials kämmt. Hierdurch kann eine axiale und/oder radiale Kompaktheit des Hybridgetriebes weiter verbessert werden. Vorzugsweise kann insbesondere in Kombination mit einem Anordnen des Hybridgetriebes um die Differentialwelle herum eine Kompaktheit des Hybridgetriebes weiter erhöht werden.In a further advantageous embodiment, an output of the hybrid transmission includes an output gear, which is arranged with a differential of the output in a wheel set plane and preferably meshes with a differential carrier of the differential. As a result, an axial and/or radial compactness of the hybrid transmission can be further improved. A compactness of the hybrid transmission can preferably be further increased, particularly in combination with arranging the hybrid transmission around the differential shaft.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erste Getriebeeingangswelle eine Verbrennungsmaschinenkupplung zum lösbaren antriebswirksamen Verbinden der ersten Getriebeeingangswelle mit der Verbrennungsmaschine. Es versteht sich, dass die Verbrennungsmaschinenkupplung als Klauenschaltelement oder Reibschaltelement ausgebildet sein kann. Durch eine Verbrennungsmaschinenkupplung kann die Verbrennungsmaschine komplett vom Hybridgetriebe entkoppelt werden und so ein hocheffizienter, rein elektrischer Fahrmodus mittels des Hybridgetriebes eingerichtet werden. Eine Verbrennungsmaschinenkupplung in Form einer Reibkupplung erlaubt einen sogenannten Schwungstart der Verbrennungsmaschine und kann als Anfahrelement für die Verbrennungsmaschine dienen. Durch eine Verbrennungsmaschinenkupplung kann die Variabilität sowie die Effizienz des Hybridgetriebes, insbesondere in einem rein elektrischen Fahrmodus, erhöht werden.In a further advantageous embodiment, the first transmission input shaft comprises an internal combustion engine clutch for detachably drivingly connecting the first transmission input shaft to the internal combustion engine. It goes without saying that the internal combustion engine clutch can be designed as a claw shift element or a friction shift element. The combustion engine can be completely decoupled from the hybrid transmission by means of a combustion engine clutch, and a highly efficient, purely electric driving mode can thus be set up using the hybrid transmission. An internal combustion engine clutch in the form of a friction clutch allows a so-called momentum start of the internal combustion engine and can serve as a starting element for the internal combustion engine. The variability and the efficiency of the hybrid transmission, especially in a purely electric driving mode, can be increased by means of an internal combustion engine clutch.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind an der Vorgelegewelle ein Abtriebszahnrad, ein Festrad des dritten Stirnradpaars sowie eine Hohlwelle mit jeweils einem Zahnrad des ersten Stirnradpaars und des zweiten Stirnradpaars angeordnet. Hierdurch kann eine hohe Funktionalität und Variabilität bei einer hohen Kompaktheit des Hybridgetriebes erreicht werden.In a further advantageous embodiment, an output gear, a fixed gear of the third pair of spur gears and a hollow shaft, each with a gear of the first pair of spur gears and the second pair of spur gears, are arranged on the countershaft. As a result, high functionality and variability can be achieved with a high compactness of the hybrid transmission.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein erstes Schaltelement dazu ausgebildet, die erste Zwischenwelle antriebswirksam mittels des ersten Stirnradpaars und des zweiten Stirnradpaars mit der zweiten Zwischenwelle zu verbinden. Ergänzend oder alternativ ist ein zweites Schaltelement dazu ausgebildet, die zweite Zwischenwelle antriebswirksam mittels des ersten Stirnradpaars mit der Vorgelegewelle zu verbinden. Weiterhin ergänzend oder alternativ ist ein drittes Schaltelement dazu ausgebildet, die erste Zwischenwelle antriebswirksam mit der zweiten Zwischenwelle zu verbinden. Weiterhin ergänzend oder alternativ ist ein viertes Schaltelement dazu ausgebildet, den Planetenradsatz zu verblocken. Durch diese vorteilhafte Anordnung der Schaltelemente können mit dem Hybridgetriebe drei Hybrid- oder vier Verbrennungsgangstufen, wenigstens eine Elektrogangstufe und zwei elektrische CVT-Modi eingerichtet werden. Es kann ein variables und kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden, mit dem ein elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen für die Verbrennungsmaschine möglich sind.In a further advantageous embodiment, a first switching element is designed to to connect the first intermediate shaft to the second intermediate shaft in a drivingly effective manner by means of the first pair of spur gears and the second pair of spur gears. In addition or as an alternative, a second shifting element is designed to connect the second intermediate shaft to the countershaft in a drivingly effective manner by means of the first pair of spur gears. Furthermore, additionally or alternatively, a third shifting element is designed to connect the first intermediate shaft to the second intermediate shaft in a drivingly effective manner. Furthermore, additionally or alternatively, a fourth shifting element is designed to block the planetary gear set. With this advantageous arrangement of the shifting elements, three hybrid or four combustion gears, at least one electric gear and two electric CVT modes can be set up with the hybrid transmission. A variable and compact hybrid transmission can be created with which electrodynamic starting and electrodynamic gearshifts for the internal combustion engine are possible.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Ergänzend oder alternativ sind wenigstens zwei der Schaltelemente als Doppelschaltelemente ausgebildet und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar. Durch formschlüssige Schaltelemente kann ein hocheffizientes und kostengünstiges Hybridgetriebe geschaffen werden. Durch wenigstens ein Doppelschaltelement kann der Aufbau und der Betrieb des Hybridgetriebes vereinfacht werden. Insbesondere kann ein Doppelschaltelement mittels eines einzigen Aktors, eines XY-Stellers oder einer Schaltwalze betätigt werden.In a further advantageous embodiment, the switching elements are designed as form-fitting switching elements. Additionally or alternatively, at least two of the switching elements are designed as double switching elements and can be actuated by a double-acting actuator. A highly efficient and cost-effective hybrid transmission can be created using positive-locking shifting elements. The design and operation of the hybrid transmission can be simplified by at least one double shifting element. In particular, a double switching element can be actuated by means of a single actuator, an XY actuator or a shift drum.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang eine zweite elektrische Antriebsmaschine, die mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbindbar ist. Die erste elektrische Antriebsmaschine und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine ist als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine ansteuerbar. Ergänzend oder alternativ ist die erste elektrische Antriebsmaschine und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers ansteuerbar. Hierdurch kann ein effizienter Kraftfahrzeug-Antriebsstrang geschaffen werden. Insbesondere kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Es versteht sich, dass auf einen zusätzlichen Anlasser für die Verbrennungsmaschine verzichtet werden kann. Zudem kann die zweite elektrische Antriebsmaschine für andere Funktionen genutzt werden, wenn die erste elektrische Antriebmaschine die Verbrennungsmaschine anschleppt oder umgekehrt.In a further advantageous refinement, the motor vehicle drive train comprises a second electric drive machine which can be connected to the first transmission input shaft in a drivingly effective manner. The first electric drive machine and/or the second electric drive machine can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine. Additionally or alternatively, the first electric drive machine and/or the second electric drive machine can be controlled as a charging generator for charging an energy store. As a result, an efficient motor vehicle drive train can be created. In particular, fuel consumption can be reduced. It goes without saying that an additional starter for the internal combustion engine can be dispensed with. In addition, the second electric drive machine can be used for other functions when the first electric drive machine tows the internal combustion engine or vice versa.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Abtrieb des Hybridgetriebes mit einer ersten Kraftfahrzeugachse antriebswirksam verbindbar, wobei eine zweite Kraftfahrzeugachse eine elektrische Achse mit einer dritten elektrischen Antriebsmaschine umfasst. Hierdurch kann technisch einfach ein Hybridantriebsstrang mit Allradantrieb geschaffen werden. Ferner kann durch den Kraftfahrzeug-Antriebsstrang ein zugkraftunterbrechungsfreies Schalten technisch einfach ermöglicht werden, da die elektrische Achse bei Schaltungen im Hybridgetriebe die Zugkraft aufrechterhalten kann. Zudem kann ein ausfallsicherer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug geschaffen werden, da im Falle eines aufgebrauchten Energiespeichers für die elektrische Antriebsmaschine ein sogenannter serieller Fahrmodus einrichtbar ist. Bei dem seriellen Fahrmodus wird vorzugsweise die elektrische Antriebsmaschine von der Verbrennungsmaschine generatorisch betrieben und die so erzeugte Energie der dritten elektrischen Antriebsmaschine zur Verfügung gestellt.In a further advantageous refinement, an output of the hybrid transmission can be connected in a drivingly effective manner to a first motor vehicle axle, with a second motor vehicle axle comprising an electric axle with a third electric drive machine. As a result, a hybrid drive train with all-wheel drive can be created in a technically simple manner. Furthermore, the motor vehicle drive train can enable shifting without interruption of traction in a technically simple manner, since the electric axle can maintain the traction during shifts in the hybrid transmission. In addition, a fail-safe drive train for a motor vehicle can be created, since a so-called serial driving mode can be set up for the electric drive machine in the event of an exhausted energy store. In the serial driving mode, the electric drive machine is preferably operated as a generator by the internal combustion engine and the energy thus generated is made available to the third electric drive machine.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Generator zum Versorgen der dritten elektrischen Antriebsmaschine ansteuerbar, um einen seriellen Fahrmodus einzurichten. Hierdurch kann ein hoch variabler Kraftfahrzeug-Antriebsstrang geschaffen werden, bei dem insbesondere auch bei leerem Energiespeicher elektrisch gefahren und insbesondere elektrisch angefahren werden kann.In a further advantageous embodiment, the first electric drive machine can be controlled as a generator for supplying power to the third electric drive machine in order to set up a serial driving mode. As a result, a highly variable motor vehicle drive train can be created in which, in particular, it is possible to drive and, in particular, to start up electrically even when the energy store is empty.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Elektrogangstufe durch Einlegen eines vierten Schaltelements eingerichtet. Ergänzend wird von der Elektrogangstufe in jede der Hybridgangstufen jeweils durch Einlegen eines weiteren Schaltelements gewechselt. Hierdurch kann ein komfortables Schalten im Hybridgetriebe erreicht werden. Insbesondere kann zugkraftunterbrechungsfrei zwischen den Hybridgangstufen gewechselt werden und so ein Lastschalten zwischen den Hybridgangstufen ermöglicht werden. Ferner kann aus einem reinen Elektro-Fahrbetrieb die Verbrennungsmaschine in einem bevorzugten Drehzahlniveau und der entsprechenden Hybridgangstufe direkt zugestartet werden.In a further advantageous embodiment, an electric gear stage is set up by engaging a fourth shifting element. In addition, you can switch from the electric gear to each of the hybrid gears by inserting another shift element. As a result, comfortable shifting in the hybrid transmission can be achieved. In particular, it is possible to change between the hybrid gears without any interruption in tractive force, thus enabling power shifting between the hybrid gears. Furthermore, the internal combustion engine can be started directly in a preferred speed level and the corresponding hybrid gear stage from purely electric driving mode.

Ein Festsetzen eines Elements eines Planetenradsatzes ist insbesondere als ein Blockieren einer Drehung des Elements um seine Rotationsachse zu verstehen. A locking of an element of a planetary gear set is to be understood in particular as a blocking of a rotation of the element about its axis of rotation.

Vorzugsweise wird dabei das Element mittels eines Schaltelements drehfest mit einem statischen Bauteil wie einem Rahmen und/oder einem Getriebegehäuse verbunden. Es ist auch denkbar, das Element bis zu einem Stillstand zu bremsen.The element is preferably connected in a rotationally fixed manner to a static component such as a frame and/or a transmission housing by means of a switching element. It is also conceivable to brake the element to a standstill.

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

Unter „antriebswirksam verbunden“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine nicht schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen verstanden werden, welche zu einer permanenten Übertragung einer Drehzahl, eines Drehmoments und/oder Antriebsleistung vorgesehen ist. Die Verbindung kann dabei sowohl direkt oder über eine Festübersetzung erfolgen. Die Verbindung kann beispielsweise über eine feste Welle, eine Verzahnung, insbesondere eine Stirnradverzahnung und/oder ein Umschlingungsmittel, insbesondere ein Zugmittelgetriebe, erfolgen.In this context, “connected in a drivingly effective manner” is to be understood in particular as meaning a non-switchable connection between two components, which is provided for permanent transmission of a speed, a torque and/or drive power. The connection can be made either directly or via a fixed transmission. The connection can be made, for example, via a fixed shaft, a toothing, in particular a spur gear toothing and/or a belt device, in particular a traction mechanism.

Unter „antriebswirksam verbindbar“, „kann antriebswirksam verbunden werden“ oder „ist zum antriebswirksamen Verbinden ausgebildet“ soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein schaltbares Verbinden zwischen zwei Bauteilen verstanden werden, welches in einem geschlossenen Zustand zu einer temporären Übertragung einer Drehzahl, eines Drehmoments und/oder einer Antriebsleistung vorgesehen ist. In einem geöffneten Zustand überträgt das schaltbare Verbinden vorzugsweise temporär im Wesentlichen keine Drehzahl, kein Drehmoment und/oder keine Antriebsleistung.In this context, "can be connected in a drive-effective manner", "can be connected in a drive-effective manner" or "is designed for drive-effective connection" in particular to mean a switchable connection between two components which, in a closed state, results in a temporary transmission of a speed, a torque and/or or a drive power is provided. In an open state, the switchable connection preferably temporarily transmits essentially no speed, no torque and/or no drive power.

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.Stationary charging or charging in neutral is to be understood in particular as the operation of the electric drive motor as a generator, preferably when the internal combustion engine is at a standstill, in order to fill an energy storage device and/or feed on-board electronics.

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

Ein 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 von 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.A gear change occurs in particular by disengaging a shifting element and/or a clutch and simultaneously engaging the shifting element and/or the clutch for the next higher or lower gear. The second shifting element and/or the second clutch thus gradually takes over the torque from the first shifting element and/or the first clutch until, at the end of the gear stage change, the entire torque is taken over by the second shifting element and/or the second clutch. With prior synchronization, a gear change can take place more quickly, and positive-locking shifting elements can preferably be used in this case.

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

Beim seriellen Fahren oder Kriechen wird eine elektrische Antriebsmaschine eines Kraftfahrzeugs generatorisch von einer Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs betrieben. Die so erzeugte Energie wird dann einer weiteren elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs zur Verfügung gestellt, um Antriebsleistung bereitzustellen.When driving or crawling in series, an electric drive machine of a motor vehicle is operated as a generator by an internal combustion engine of the motor vehicle. The energy generated in this way is then made available to a further electric drive machine of the motor vehicle in order to provide drive power.

Eine elektrische Fahrzeugachse, oder kurz elektrische Achse, ist vorzugsweise eine Nicht-Haupt-Antriebsachse eines Kraftfahrzeugs, bei der mittels einer elektrischen Antriebsmaschine Antriebsleistung auf Räder des Kraftfahrzeugs übertragen werden kann. Es versteht sich, dass die elektrische Antriebsmaschine auch mittels eines Getriebes angebunden sein kann. Mittels einer elektrischen Achse kann ganz oder teilweise eine Zugkraft aufrechterhalten werden, wenn im Getriebe für eine Haupt-Antriebsachse ein Gangwechsel erfolgt. Ferner kann mittels einer elektrischen Achse zumindest teilweise eine Allrad-Funktionalität eingerichtet werden.An electric vehicle axle, or electric axle for short, is preferably a non-main drive axle of a motor vehicle, in which drive power can be transmitted to the wheels of the motor vehicle by means of an electric drive machine. It goes without saying that the electric drive machine can also be connected by means of a transmission. A traction force can be maintained in whole or in part by means of an electric axle when a gear change takes place in the transmission for a main drive axle. Furthermore, an all-wheel drive functionality can be set up at least partially by means of an electric axle.

Ein elektrodynamisches Anfahrelement (EDA) bewirkt, dass über einen oder mehrere Planetenradsätze eine Drehzahlüberlagerung von Verbrennungsmaschinen-Drehzahl und elektrischer Antriebsmaschinen-Drehzahl stattfindet, sodass ein Anfahren eines Kraftfahrzeugs aus dem Stillstand bei laufender Verbrennungsmaschine, vorzugsweise ohne Reibkupplung, möglich ist. Dabei stützt die elektrische Antriebsmaschine ein Drehmoment ab. Vorzugsweise ist die Verbrennungsmaschine nicht mehr durch eine Anfahrkupplung oder dergleichen vom Getriebe trennbar. Durch Verwenden eines EDAs können vorzugsweise Anlasser, Generator und Anfahrkupplung beziehungsweise hydrodynamischer Wandler entfallen. Dabei baut ein EDA insbesondere so kompakt, dass alle Komponenten im serienmäßigen Kupplungsgehäuse ohne Verlängerung des Getriebes Platz finden. Das elektrodynamische Anfahrelement kann beispielsweise über einen weich abgestimmten Torsionsdämpfer fest mit einer Verbrennungsmaschine und insbesondere einem Schwungrad einer Verbrennungsmaschine verbunden sein. Somit können die elektrische Antriebsmaschine und die Verbrennungsmaschine wahlweise gleichzeitig oder alternativ betrieben werden. Hält das Kraftfahrzeug an, können elektrische Antriebsmaschine und Verbrennungsmaschine abgeschaltet werden. Aufgrund einer guten Regelbarkeit der elektrischen Antriebsmaschine wird eine sehr hohe Anfahrqualität erreicht, die der eines Antriebs mit Wandlerkupplung entsprechen kann.An electrodynamic starting element (EDA) causes the speed of the internal combustion engine and the speed of the electric drive unit to be superimposed via one or more planetary gear sets, so that a motor vehicle can be started from a standstill while the internal combustion engine is running, preferably without a friction clutch. In this case, the electric drive machine supports a torque. Preferably, the internal combustion engine can no longer be separated from the transmission by a starting clutch or the like. By using an EDA, the starter, generator and starting clutch or hydrodynamic converter can preferably be omitted. In particular, an EDA is so compact that all components can be accommodated in the standard clutch housing without extending the transmission. The electrodynamic starting element can, for example, be fixed to a softly tuned torsional damper Internal combustion engine and in particular a flywheel of an internal combustion engine. Thus, the electric drive machine and the internal combustion engine can be operated either simultaneously or alternatively. If the motor vehicle stops, the electric drive motor and the internal combustion engine can be switched off. Due to the good controllability of the electric drive unit, a very high starting quality is achieved, which can correspond to that of a drive with a converter clutch.

Bei einer sogenannten elektrodynamischen Schaltung (EDS) findet wie beim EDA-Anfahren über einen oder mehrere Planetenradsätze eine Drehzahlüberlagerung von Verbrennungsmaschinen-Drehzahl und elektrischer Antriebsmaschinen-Drehzahl statt. Zum Schaltungsbeginn werden die Drehmomente der elektrischen Antriebsmaschine und der Verbrennungsmaschine angepasst, sodass das auszulegende Schaltelement lastfrei wird. Nach dem Öffnen dieses Schaltelements erfolgt eine Drehzahlanpassung unter Erhaltung der Zugkraft, sodass das einzulegende Schaltelement synchron wird. Nach dem Schließen des Schaltelements erfolgt die Lastaufteilung zwischen der Verbrennungsmaschine und der elektrischen Antriebsmaschine beliebig je nach Hybrid-Betriebsstrategie. Das elektrodynamische Schaltverfahren hat den Vorteil, dass das zu schaltende Schaltelement des Zielgangs durch das Zusammenspiel der elektrischen Antriebsmaschine und der Verbrennungsmaschine synchronisiert wird, wobei die elektrische Antriebsmaschine vorzugsweise präzise regelbar ist. Ein weiterer Vorteil des EDS-Schaltverfahrens ist, dass eine hohe Zugkraft erreicht werden kann, da sich die Drehmomente der Verbrennungsmaschine und der elektrischen Maschine im Hybridgetriebe summieren.In a so-called electrodynamic shift (EDS), as with EDA starting, a speed superimposition of the speed of the internal combustion engine and the speed of the electric drive machine takes place via one or more planetary gear sets. At the start of shifting, the torques of the electric drive motor and the internal combustion engine are adjusted so that the shifting element to be designed is load-free. After opening this switching element, the speed is adjusted while maintaining the traction, so that the switching element to be engaged becomes synchronous. After the switching element is closed, the load is shared between the internal combustion engine and the electric drive unit as required, depending on the hybrid operating strategy. The advantage of the electrodynamic shifting method is that the shifting element of the target gear to be shifted is synchronized by the interaction of the electric drive motor and the internal combustion engine, with the electric drive motor preferably being precisely controllable. Another advantage of the EDL shifting process is that a high level of traction can be achieved, since the torques of the internal combustion engine and the electric machine add up in the hybrid transmission.

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 schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 3 schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 2;
  • 4 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 5 schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 4;
  • 6 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 7 schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 6;
  • 8 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 9 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 10 schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 8 und 9;
  • 11 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 12 schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 11;
  • 13 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 14 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 15 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 16 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 17 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 18 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 19 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 20 eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes; und
  • 21 schematisch die Schaltzustände eines reinen Elektro-Betriebs des Hybridgetriebes gemäß der 8, 9 und 13 bis 20.
The invention is described and explained in more detail below using a few selected exemplary embodiments in connection with the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic plan view of a motor vehicle with a motor vehicle drive train according to the invention;
  • 2 a schematic representation of a hybrid transmission according to the invention;
  • 3 schematically the switching states of the hybrid transmission according to the 2 ;
  • 4 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 5 schematically the switching states of the hybrid transmission according to the 4 ;
  • 6 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 7 schematically the switching states of the hybrid transmission according to the 6 ;
  • 8th another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 9 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 10 schematically the switching states of the hybrid transmission according to the 8th and 9 ;
  • 11 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 12 schematically the switching states of the hybrid transmission according to the 11 ;
  • 13 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 14 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 15 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 16 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 17 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 18 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 19 another variant of a hybrid transmission according to the invention;
  • 20 another variant of a hybrid transmission according to the invention; and
  • 21 schematically shows the switching states of a purely electric operation of the hybrid transmission according to 8th , 9 and 13 until 20 .

In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug mit einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 gezeigt. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 weist eine erste elektrische Antriebsmaschine 14, eine Verbrennungsmaschine 16, ein Hybridgetriebe 18 und eine optionale zweite elektrische Antriebsmaschine 20 auf. Das Hybridgetriebe 18 ist mit einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 umfasst in dem gezeigten Beispiel ferner eine optionale elektrische Achse mit einer dritten elektrischen Antriebsmaschine 24, die mit einer Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden ist. Es versteht sich, dass auch eine umgekehrte Anbindung erfolgen kann, sodass das Hybridgetriebe 18 mit der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden ist und die Vorderachse des Kraftfahrzeugs 10 die elektrische Achse umfasst. Mittels des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 12 wird Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14, der Verbrennungsmaschine 16, der optionalen zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 und/oder der optionalen dritten elektrischen Antriebsmaschine 24 den Rädern des Kraftfahrzeugs 10 zugeführt. Das Kraftfahrzeug 10 weist ferner einen Energiespeicher 22 auf, um Energie zu speichern, die zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14, der optionalen zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 und/oder der optionalen dritten elektrischen Antriebsmaschine 24 dient.In 1 a motor vehicle with a motor vehicle drive train 12 is shown schematically. The motor vehicle drive train 12 has a first electric drive machine 14 , an internal combustion engine 16 , a hybrid transmission 18 and an optional second electric drive machine 20 . The hybrid transmission 18 is connected to a front axle of the motor vehicle 10 . In the example shown, the motor vehicle drive train 12 also includes an optional electric axle with a third electric drive machine 24 which is connected to a rear axle of the motor vehicle 10 . It goes without saying that the reverse connection can also take place, so that the hybrid transmission 18 is connected to the rear axle of the motor vehicle 10 and the front axle of the motor vehicle 10 comprises the electric axle. By means of the motor vehicle drive train 12 drive power of the first electric drive machine 14, the internal combustion engine 16, the optional second electric drive machine 20 and / or optional third electric drive machine 24 fed to the wheels of the motor vehicle 10. The motor vehicle 10 also has an energy store 22 to store energy that is used to supply the first electric drive machine 14, the optional second electric drive machine 20 and/or the optional third electric drive machine 24.

2 zeigt eine erste Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12. Das Hybridgetriebe 18 weist eine erste Getriebeeingangswelle 26 und eine zweite Getriebeeingangswelle 28 auf, die dazu ausgebildet sind, Antriebsleistung der Antriebsmaschinen in das Hybridgetriebe 18 zu übertragen. Das Hybridgetriebe 18 weist ferner eine erste Zwischenwelle 30 und eine zweite Zwischenwelle 32 auf. Die vorgenannten Getriebewellen 26, 28, 30, 32 sind als Hohlwellen ausgebildet. 2 shows a first variant of a hybrid transmission 18 according to the invention in a motor vehicle drive train 12. The hybrid transmission 18 has a first transmission input shaft 26 and a second transmission input shaft 28, which are designed to transmit drive power of the drive machines in the hybrid transmission 18. The hybrid transmission 18 also has a first intermediate shaft 30 and a second intermediate shaft 32 . The aforementioned gear shafts 26, 28, 30, 32 are designed as hollow shafts.

Die erste Getriebeeingangswelle 26 weist einen Torsionsschwingungsdämpfer auf und ist mit einer Kurbelwelle 34 der nicht gezeigten Verbrennungsmaschine 16 über den Torsionsschwingungsdämpfer antriebswirksam verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle 28 ist über ein Festrad und eine Kette antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 verbunden.The first transmission input shaft 26 has a torsional vibration damper and is drivingly connected to a crankshaft 34 of the internal combustion engine 16 (not shown) via the torsional vibration damper. The second transmission input shaft 28 is drivingly connected to the first electric drive machine 14 via a fixed wheel and a chain.

Das Hybridgetriebe 18 umfasst zudem eine Vorgelegewelle 36, an der eine Hohlwelle 38 angeordnet ist. Weiterhin umfasst das Hybridgetriebe 18 einen Planetenradsatz RS sowie insgesamt drei gangbildende Stirnradpaare, die mit ST1 bis ST3 bezeichnet sind.The hybrid transmission 18 also includes a countershaft 36 on which a hollow shaft 38 is arranged. Furthermore, the hybrid transmission 18 includes a planetary gear set RS and a total of three gear-forming pairs of spur gears, which are denoted by ST1 to ST3.

Die erste Getriebeeingangswelle 26 ist antriebswirksam, vorzugsweise mittels einer Kette, mit einem an der zweiten Zwischenwelle 32 angeordneten Festrad verbunden. Ferner umfasst das Hybridgetriebe 18 in dem gezeigten Beispiel vier Schaltelemente A bis D.The first transmission input shaft 26 is drivingly connected, preferably by means of a chain, to a fixed wheel arranged on the second intermediate shaft 32 . Furthermore, the hybrid transmission 18 in the example shown includes four shifting elements A to D.

Ein Sonnenrad des Planetenradsatzes RS ist antriebswirksam mit der zweiten Getriebeeingangswelle 28 verbunden. Ein Planetenradträger des Planetenradsatzes RS ist antriebswirksam mit einem Stirnrad des dritten Stirnradpaars ST3 verbunden, wobei das weitere Zahnrad des dritten Stirnradpaars ST3 als Festrad ausgebildet ist und der Vorgelegewelle 36 zugeordnet ist.A sun gear of the planetary gear set RS is drivingly connected to the second transmission input shaft 28 . A planetary gear carrier of the planetary gearset RS is drivingly connected to a spur gear of the third pair of spur gears ST3 , the other gearwheel of the third pair of spur gears ST3 being designed as a fixed gear and being assigned to the countershaft 36 .

Ein Hohlrad des Planetenradsatzes RS ist antriebswirksam mit der ersten Zwischenwelle 30 verbunden.A ring gear of the planetary gearset RS is drivingly connected to the first intermediate shaft 30 .

Das erste Stirnradpaar ST1 weist ein Festrad auf, das antriebswirksam an der Hohlwelle 38 angeordnet ist. Ein weiteres Festrad des ersten Stirnradpaars ST1 ist an der zweiten Zwischenwelle 32 angeordnet.The first pair of spur gears ST1 has a fixed gear which is arranged on the hollow shaft 38 in a drivingly effective manner. Another fixed wheel of the first pair of spur gears ST1 is arranged on the second intermediate shaft 32 .

Ein Zahnrad des zweiten Stirnradpaars ST2 ist ebenfalls an der Hohlwelle 38 angeordnet. Das zweite Stirnradpaar ST2 umfasst zudem ein Losrad, das an der ersten Zwischenwelle 30 angeordnet ist und durch Einlegen des ersten Schaltelements A antriebswirksam mit dieser verbunden werden kann.A gear of the second pair of spur gears ST2 is also arranged on the hollow shaft 38 . The second pair of spur gears ST2 also includes an idler gear, which is arranged on the first intermediate shaft 30 and can be drivingly connected to it by engaging the first shifting element A.

Die Hohlwelle 38 kann durch Einlegen eines zweiten Schaltelements B antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 36 verbunden werden.The hollow shaft 38 can be drivingly connected to the countershaft 36 by inserting a second shifting element B.

Die zweite Zwischenwelle 32 kann durch Einlegen eines dritten Schaltelements C antriebswirksam mit der ersten Zwischenwelle 30 verbunden werden.The second intermediate shaft 32 can be drivingly connected to the first intermediate shaft 30 by inserting a third shifting element C.

Durch Einlegen eines vierten Schaltelements D kann der Planetenradsatz RS verblockt werden, indem das Hohlrad des Planetenradsatzes RS antriebswirksam mit dem Sonnenrad des Planetenradsatzes RS verbunden wird.By inserting a fourth shifting element D, the planetary gear set RS can be blocked by the ring gear of the planetary gear set RS being connected in a drivingly effective manner to the sun gear of the planetary gear set RS.

Die Schaltelemente A bis D sind vorzugsweise als unsynchronisierte, beispielsweise Klauenschaltelemente ausgebildet. Ferner sind das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.The switching elements A to D are preferably designed as unsynchronized, for example claw switching elements. Furthermore, the first switching element A and the third switching element C are combined to form a double switching element.

An der Vorgelegewelle 36 ist ferner ein viertes Stirnradpaar, ein Abtriebsstirnradpaar ST4 angeordnet, das Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe 18 zu einem Abtrieb 40 des Hybridgetriebes 18 überträgt. Der Abtrieb 40 umfasst vorzugsweise ein Differential mit einer Differentialwelle, wobei die Differentialwelle als Vollwelle ausgebildet ist und das Hybridgetriebe 18 und insbesondere die erste Zwischenwelle 30 vollständig durchdringt. Mit anderen Worten kann das Hybridgetriebe 18 um die Differentialwelle herum angeordnet werden.A fourth pair of spur gears, an output pair of spur gears ST4 , is also arranged on the countershaft 36 and transmits drive power from the hybrid transmission 18 to an output 40 of the hybrid transmission 18 . The output 40 preferably comprises a differential with a differential shaft, the differential shaft being designed as a solid shaft and penetrating the hybrid transmission 18 and in particular the first intermediate shaft 30 completely. In other words, the hybrid transmission 18 can be arranged around the differential shaft.

Das Differential des Abtriebs 40 kann beispielsweise als Kugeldifferential, Stirnraddifferential oder Planetenraddifferential ausgebildet sein.The differential of the output 40 can be designed, for example, as a ball differential, spur gear differential or planetary gear differential.

Vorzugsweise wird das Hybridgetriebe 18 folglich um eine Differentialwelle herum an einer Vorderachse angeordnet, wobei die Verbrennungsmaschine 16 sowie die erste elektrische Antriebsmaschine 14 und die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 achsparallel hierzu angeordnet sind.The hybrid transmission 18 is therefore preferably arranged around a differential shaft on a front axle, with the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 and the second electric drive machine 20 being arranged axis-parallel thereto.

In 3 sind schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes 18 gemäß der 2 in einer Schaltmatrix 42 gezeigt.In 3 are schematically the switching states of the hybrid transmission 18 according to 2 shown in a switching matrix 42 .

In einer ersten Spalte der Schaltmatrix 42 sind die Hybridgangstufen H1 bis H3, eine Elektrogangstufe E2 und zwei elektrodynamische Überlagerungszustände ECVT1 und ECVT2 gezeigt. In der zweiten bis fünften Spalte sind die Schaltzustände der Schaltelemente A bis D gezeigt, wobei ein „X“ bedeutet, dass das jeweilige Schaltelement geschlossen ist, also die zugeordneten Getriebebauteile antriebswirksam miteinander verbindet. Sofern kein Eintrag vorhanden ist, ist davon auszugehen, dass das entsprechende Schaltelement offen ist, also keine Antriebsleistung überträgt.The hybrid gears H1 to H3, an electric gear E2 and two electrodynamic superposition states ECVT1 and ECVT2 are shown in a first column of the switching matrix 42 . The shifting states of the shifting elements A to D are shown in the second to fifth columns, with an “X” meaning that the respective shifting element is closed, that is to say it connects the associated transmission components with one another in a drivingly effective manner. If there is no entry, it can be assumed that the corresponding switching element is open, ie is not transmitting any drive power.

Zum Einrichten der ersten Hybridgangstufe H1 sind das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D zu schließen.To set up the first hybrid gear stage H1, the first switching element A and the fourth switching element D are to be closed.

Ein Schließen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D richtet die zweite Hybridgangstufe H2 ein.Closing the second switching element B and the fourth switching element D establishes the second hybrid gear stage H2.

Die dritte Hybridgangstufe H3 kann durch Schließen des dritten Schaltelements C und des vierten Schaltelements D eingerichtet werden.The third hybrid gear stage H3 can be set up by closing the third switching element C and the fourth switching element D.

Die Elektrogangstufe E2 kann durch Schließen des vierten Schaltelements D eingerichtet werden.The electric gear stage E2 can be set up by closing the fourth switching element D.

Ein erster elektrodynamischer Überlagerungszustand ECVT1 kann durch Schließen des ersten Schaltelements A eingerichtet werden.A first electrodynamic superimposition state ECVT1 can be set up by closing the first switching element A.

Ein Schließen des dritten Schaltelements C richtet einen zweiten elektrodynamischen Überlagerungszustand ECVT2 ein.Closing the third switching element C establishes a second electrodynamic superimposition state ECVT2.

Mit der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20, die vorzugsweise als Hochvoltstartergenerator ausgebildet ist, können die folgenden Funktionen eingerichtet werden. Ein Start der Verbrennungsmaschine 16 aus rein elektrischer Fahrt ist möglich. Es kann eine Bordnetzversorgung durch die generatorisch betriebene zweite elektrische Antriebsmaschine 20 erfolgen. Ferner ist ein serielles Kriechen bzw. Fahren sowohl vorwärts als auch rückwärts möglich. Zudem kann die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 die Verbrennungsmaschine 16 bei einer Drehzahlregelung beispielsweise beim Ankoppeln und bei Schaltungen unterstützen. Die Verbrennungsmaschine 16 kann in allen Hybridgangstufen H1 bis H3 angekoppelt werden, wenn die erste elektrische Antriebsmaschine 14 die Elektrogangstufe E2 nutzt. Ferner kann die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 beim Entlasten des ersten bis dritten Schaltelements A bis C unterstützen, indem die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 generatorisch arbeitet. Die so erzeugte Energie kann von der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 zur Zugkraftstützung genutzt werden.The following functions can be set up with the second electric drive machine 20, which is preferably designed as a high-voltage starter generator. It is possible to start the internal combustion engine 16 from a purely electric drive. The vehicle electrical system can be supplied by the second electric drive machine 20 operated as a generator. Furthermore, serial crawling or driving both forwards and backwards is possible. In addition, the second electric drive machine 20 can support the internal combustion engine 16 in controlling the speed, for example when coupling and when shifting gears. The internal combustion engine 16 can be coupled in all hybrid gears H1 to H3 when the first electric drive machine 14 uses the electric gear E2. Furthermore, the second electric drive machine 20 can support the relief of the first to third shifting elements A to C by the second electric drive machine 20 working as a generator. The energy generated in this way can be used by the first electric drive machine 14 to support traction.

Mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 können die folgenden Funktionen eingerichtet werden. Es kann ein elektrischer Fahrzeugantrieb zum Anfahren und Fahren sowohl vorwärts als auch rückwärts eingerichtet werden. Es kann eine Stützung der Zugkraft bei Schaltungen für die Verbrennungsmaschine 16 erfolgen. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 kann über die Elektrogangstufe E2 die Zugkraft aufrechterhalten, wenn ein Wechsel beim ersten, zweiten oder dritten Schaltelement A, B, C erfolgt.The following functions can be set up by means of the first electric drive machine 14 . An electric vehicle drive can be set up for starting and driving both forwards and backwards. The traction force can be supported in circuits for the internal combustion engine 16 . The first electric drive machine 14 can maintain the tractive force via the electric gear stage E2 when there is a change in the first, second or third shifting element A, B, C.

Eine Lastschaltung von einer Hybridgangstufe H1 in eine Hybridgangstufe H2 kann wie folgt erfolgen. Im Ausgangszustand ist die Hybridgangstufe H1 eingelegt, und folglich sind das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D geschlossen. Es erfolgt ein Lastabbau am ersten Schaltelement A und ein gleichzeitiger Lastaufbau an der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14. Der Lastabbau kann erfolgen, indem die Verbrennungsmaschine und die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 das Moment abbauen oder wenn die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 generatorisch ausgleicht, sodass die Summe der Momente von Verbrennungsmaschine 16 und der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 nahe Null oder gleich Null ist. Sodann wird das erste Schaltelement A geöffnet. Die Drehzahl der Verbrennungsmaschine 16 und der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 wird abgesenkt, sodass das zweite Schaltelement B synchron wird. Dazu kann beispielsweise die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 generatorisch arbeiten oder die Verbrennungsmaschine 16 in den Schubbetrieb gehen. Sodann kann das dann synchrone zweite Schaltelement B eingelegt werden.A power shift from a hybrid gear stage H1 to a hybrid gear stage H2 can take place as follows. In the initial state, the hybrid gear stage H1 is engaged, and consequently the first switching element A and the fourth switching element D are closed. There is a load reduction on the first switching element A and a simultaneous load increase on the first electric drive machine 14. The load reduction can take place in that the internal combustion engine and the second electric drive machine 20 reduce the torque or when the second electric drive machine 20 compensates the torque of the internal combustion engine 16 as a generator , So that the sum of the moments of the internal combustion engine 16 and the second electric drive machine 20 is close to zero or equal to zero. Then the first switching element A is opened. The speed of the internal combustion engine 16 and the second electric drive machine 20 is lowered, so that the second switching element B becomes synchronous. For this purpose, for example, the second electric drive machine 20 can work as a generator or the internal combustion engine 16 can go into overrun mode. The second switching element B, which is then synchronous, can then be inserted.

Ein rein elektrisches Fahren kann wie folgt erfolgen. Durch Schließen des vierten Schaltelements D wird der Planetenradsatz RS verblockt. Es ist ein elektrischer Gang E2 eingelegt, mit dem der gesamte Geschwindigkeitsbereich des Fahrzeugs abgedeckt werden kann.Pure electric driving can be done as follows. By closing the fourth shifting element D, the planetary gear set RS is blocked. An electric gear E2 is engaged, with which the entire speed range of the vehicle can be covered.

Ist das erste Schaltelement A geschlossen, entsteht am Planetenradsatz RS ein elektrodynamischer Überlagerungszustand, in dem die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Sonnenrad des Planetenradsatzes RS das am Hohlrad angreifende Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Es entsteht ein Zustand, der ein elektrodynamisches Anfahren, EDA, vorwärts ermöglicht. Aus diesem EDA-Modus oder aus dem elektrodynamischen Überlagerungsmodus ECVT1 kann die Verbrennungsmaschine 16 in den ersten hybridischen Gang H1 gelangen, weil dort das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D geschlossen sind.If the first shifting element A is closed, an electrodynamic superposition occurs on the planetary gear set RS, in which the first electric drive machine 14 on the sun gear of the planetary gear set RS supports the torque of the internal combustion engine 16 acting on the ring gear. A state is created that enables electrodynamic drive-off, EDA, forward. From this EDA mode or from the electrodynamic superimposition mode ECVT1, the internal combustion engine 16 can reach the first hybrid gear H1 because the first shifting element A and the fourth shifting element D are closed there.

Die erreichbare Zugkraft durch die Verbrennungsmaschine 16 ist höher als in der ersten hybridischen Gangstufe H1, da die Übersetzung des Planetenradsatzes RS wirkt. Der ECVT1-Zustand kann als leistungsverzweigter CVT-Zustand bezeichnet werden, da ein Teil der Leistung der Verbrennungsmaschine 16 mechanisch über den Planetenradsatz RS übertragen werden kann und ein Teil über die erste elektrische Antriebsmaschine 14 und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine 20.The traction that can be achieved by the internal combustion engine 16 is higher than in the first hybrid gear stage H1, since the translation of the planetary gear set RS is effective. The ECVT1 state can be referred to as a power-split CVT state because part of the power of the internal combustion engine 16 can be transmitted mechanically via the planetary gear set RS and part via the first electric drive machine 14 and/or the second electric drive machine 20.

Es versteht sich, dass die optionale dritte elektrische Antriebsmaschine 24, sofern vorhanden, in den Leistungsfluss einbezogen wird.It goes without saying that the optional third electric drive machine 24, if present, is included in the power flow.

In der dritten Hybridgangstufe H3 kann das vierte Schaltelement D geöffnet werden. Folglich ist nur das dritte Schaltelement C geschlossen. Es entsteht ein zweiter elektrodynamischer Überlagerungszustand ECVT2, in dem die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Sonnenrad des Planetenradsatzes RS das am Hohlrad angreifende Drehmoment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. In diesem Zustand kann eine Drehzahlanpassung der Verbrennungsmaschinendrehzahl durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 ausgeglichen werden. So können beispielsweise eine Drehzahlreduzierung an der Verbrennungsmaschine 16 stattfinden und effiziente Betriebspunkte für die Antriebsmaschinen gewählt werden. Anstelle einer Drehzahlreduzierung kann der zweite elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT2 auch zu einer spontanen Drehzahlerhöhung der Verbrennungsmaschinendrehzahl genutzt werden, beispielsweise als Alternative zu einer Rückschaltung. Die erreichbare Zugkraft durch die Verbrennungsmaschine 16 ist höher als in der dritten Hybridgangstufe H3, da die Übersetzung des Planetenradsatzes RS wirkt. Der zweite elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT2 ist ein leistungsverzweigter CVT-Modus.In the third hybrid gear stage H3, the fourth switching element D can be opened. Consequently, only the third switching element C is closed. A second electrodynamic superimposition state ECVT2 arises, in which the first electric drive machine 14 on the sun gear of the planetary gear set RS supports the torque of the internal combustion engine 16 acting on the ring gear. In this state, a speed adjustment of the internal combustion engine speed can be compensated for by the first electric drive machine 14 . For example, the speed of the internal combustion engine 16 can be reduced and efficient operating points can be selected for the drive engines. Instead of a speed reduction, the second electrodynamic superimposition state ECVT2 can also be used to spontaneously increase the speed of the internal combustion engine speed, for example as an alternative to a downshift. The traction that can be achieved by the internal combustion engine 16 is higher than in the third hybrid gear stage H3, since the translation of the planetary gear set RS is effective. The second electrodynamic superposition state ECVT2 is a power-split CVT mode.

In 4 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsvariante umfasst das Hybridgetriebe 18 gemäß der 4 ein fünftes Schaltelement E, das dazu ausgebildet ist, die erste Zwischenwelle 30 und damit das Hohlrad des Planetenradsatzes RS festzusetzen, also mit einem drehfesten Getriebebauteil, beispielsweise einem Getriebegehäuse, zu verbinden.In 4 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 2 shown embodiment includes the hybrid transmission 18 according to 4 a fifth switching element E, which is designed to fix the first intermediate shaft 30 and thus the ring gear of the planetary gear set RS, ie to connect it to a non-rotatable transmission component, for example a transmission housing.

Das fünfte Schaltelement E ist mit dem vierten Schaltelement D zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.The fifth switching element E is combined with the fourth switching element D to form a double switching element.

Durch das Festsetzen des Hohlrads des Planetenradsatzes RS entsteht eine kurze Übersetzung am Planetenradsatz RS für die erste elektrische Antriebsmaschine 14. Die so entstandene weitere Elektrogangstufe E1 wird vorzugsweise zum Rückwärtsfahren eingesetzt. Rückwärts ist auf diese Weise ein hohes Achsmoment in einem seriellen Antriebsmodus möglich. Ferner sind beim Rückwärtsfahren geringere Anforderungen an die maximale Fahrgeschwindigkeit zu stellen. Es versteht sich, dass die weitere Elektrogangstufe E1 auch bei Vorwärts- und Rückwärtsfahrt als rein elektrischer Kriechgang verwendet werden kann.By locking the ring gear of the planetary gear set RS, a short transmission ratio is created on the planetary gear set RS for the first electric drive machine 14. The additional electric gear stage E1 that is created in this way is preferably used for reversing. In reverse, a high axle torque is possible in a serial drive mode in this way. Furthermore, when reversing, lower demands are made on the maximum driving speed. It goes without saying that the further electric gear stage E1 can also be used as a purely electric crawler gear when driving forwards and backwards.

In 5 sind die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 4 in einer Schaltmatrix 44 gezeigt. Die Schaltmatrix 44 ist dabei im Wesentlichen analog zu der in 3 gezeigten Schaltmatrix 42. Die Schaltmatrix 44 umfasst den Schaltzustand für die weitere Elektrogangstufe E1. Zum Einrichten dieser weiteren Elektrogangstufe E1 ist das Festsetzschaltelement E zu schließen.In 5 are the switching states of the hybrid transmission according to the 4 shown in a switching matrix 44 . The switching matrix 44 is essentially analogous to that in 3 switching matrix 42 shown. The switching matrix 44 includes the switching state for the further electric gear stage E1. To set up this additional electric gear stage E1, the locking switching element E must be closed.

In 6 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform eines Hybridgetriebes 18 umfasst das Hybridgetriebe 18 gemäß der 6 ein Verbindungsschaltelement L, das dazu ausgebildet ist, die zweite Getriebeeingangswelle 28 antriebswirksam mit dem zweiten Stirnradpaar ST2 zu verbinden. Folglich wird durch Einlegen des Verbindungsschaltelements L die erste elektrische Antriebsmaschine 14 über die zweite Getriebeeingangswelle 28, das zweite Stirnradpaar ST2, die Hohlwelle 38, das erste Stirnradpaar ST1, die zweite Zwischenwelle 32 und die erste Getriebeeingangswelle 26 antriebswirksam mit der Kurbelwelle 34 der Verbrennungsmaschine 16 verbunden. Es kann folglich eine Verbindung der Verbrennungsmaschine 16 mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 derart eingerichtet werden, dass keine Verbindung zum Abtrieb 40 besteht. Dieser Zustand wird als Laden-in-Neutral LiN bezeichnet.In 6 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 2 shown embodiment of a hybrid transmission 18 comprises the hybrid transmission 18 according to 6 a connecting switching element L, which is designed to driveally connect the second transmission input shaft 28 to the second pair of spur gears ST2. Consequently, by engaging the connecting switching element L, the first electric drive machine 14 is drivingly connected to the crankshaft 34 of the internal combustion engine 16 via the second transmission input shaft 28, the second pair of spur gears ST2, the hollow shaft 38, the first pair of spur gears ST1, the second intermediate shaft 32 and the first transmission input shaft 26 . Consequently, a connection between the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 can be set up in such a way that there is no connection to the output 40 . This state is referred to as charge-to-neutral LiN.

In 7 sind die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 6 in einer Schaltmatrix 46 gezeigt. Die Schaltmatrix 46 ist analog zu der in 3 gezeigten Schaltmatrix 42 ausgebildet, umfasst jedoch zusätzlich den Zustand Laden-in-Neutral LiN. Wie bereits oben beschrieben ist zum Einrichten des Zustands Laden-in-Neutral LiN das Verbindungsschaltelement L zu schließen.In 7 are the switching states of the hybrid transmission according to the 6 shown in a switching matrix 46 . The switching matrix 46 is analogous to that in 3 shown switching matrix 42 formed, but also includes the state charge-in-neutral LiN. As already described above, the connection switching element L is to be closed in order to set up the charge-in-neutral LiN state.

In 8 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu dem in 4 gezeigten Hybridgetriebe 18 umfasst die erste Getriebeeingangswelle 26 eine Verbrennungsmaschinenkupplung K0, die dazu ausgebildet ist, die Kurbelwelle 34 der nicht gezeigten Verbrennungsmaschine 16 lösbar antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle 26 zu verbinden. Folglich kann durch Öffnen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 die Verbrennungsmaschine 16 vom Hybridgetriebe 18 getrennt werden. In dem gezeigten Beispiel ist die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 als formschlüssige Kupplung, beispielsweise Klauenschaltelement, ausgebildet.In 8th Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 4 The hybrid transmission 18 shown includes the first transmission input shaft 26 an internal combustion engine clutch K0, which is designed to releasably connect the crankshaft 34 of the internal combustion engine 16, not shown, to the first transmission input shaft 26 in a drivingly effective manner. Consequently, by opening the internal combustion engine clutch K0, the internal combustion engine 16 can be separated from the hybrid transmission 18 to be separated. In the example shown, the internal combustion engine clutch K0 is designed as a positive clutch, for example a claw shift element.

In 9 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform ist die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 als Reibschaltelement ausgebildet. Hierdurch kann die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 auch unter Last geöffnet werden. Dies ist besonders vorteilhaft bei einer Vollbremsung oder einer Fehlfunktion der Verbrennungsmaschine 16. Ferner kann die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 auch unter Drehzahldifferenz geschlossen werden, sodass ein sogenannter Schwungstart der Verbrennungsmaschine 16 möglich ist.In 9 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th shown embodiment, the internal combustion engine clutch K0 is designed as a friction shift element. As a result, the internal combustion engine clutch K0 can also be opened under load. This is particularly advantageous in the event of emergency braking or a malfunction of the internal combustion engine 16. Furthermore, the internal combustion engine clutch K0 can also be closed when there is a speed difference, so that a so-called momentum start of the internal combustion engine 16 is possible.

Es versteht sich, dass in den beiden Ausführungsformen gemäß den 8 und 9 das Festsetzschaltelement E als optional angesehen werden kann. Ferner können die Ausführungsformen gemäß den 8 und 9 auch mit einem Verbindungsschaltelement L oder mit nur vier Schaltelementen A bis D ausgeführt werden.It is understood that in the two embodiments according to 8th and 9 the locking switching element E can be regarded as optional. Furthermore, the embodiments according to 8th and 9 can also be designed with a connecting switching element L or with only four switching elements A to D.

In 10 sind die Schaltzustände der Hybridgetriebe gemäß den 8 und 9 in einer Schaltmatrix 48 gezeigt. Die Schaltmatrix 48 ist dabei im Wesentlichen analog zu der in 5 gezeigten Schaltmatrix 44. In der Schaltmatrix 48 sind zusätzlich in einer ersten Spalte die Schaltzustände der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 gezeigt, wobei die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 in allen Hybridgangstufen H1 bis H3 und beiden elektrodynamischen Überlagerungszuständen ECVT1, ECVT2 geschlossen ist. Wie bezüglich 9 bereits beschrieben, kann in einem reinen Elektrobetrieb der Elektrogangstufe E2 oder der weiteren Elektrogangstufe E1 ein Schwungstart der Verbrennungsmaschine 16 erfolgen. Die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 wäre in diesem Fall zu schließen. Dies ist in der Schaltmatrix 48 durch die in Klammer gesetzten „X“ dargestellt. Es versteht sich, dass im reinen elektrischen Fahrbetrieb die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 geöffnet ist.In 10 are the switching states of the hybrid transmission according to the 8th and 9 shown in a switching matrix 48 . The switching matrix 48 is essentially analogous to that in 5 switching matrix 44 shown. In the switching matrix 48, the switching states of the internal combustion engine clutch K0 are also shown in a first column, with the internal combustion engine clutch K0 being closed in all hybrid gear stages H1 to H3 and in both electrodynamic superimposition states ECVT1, ECVT2. How re 9 already described, in a purely electric operation of the electric gear stage E2 or the further electric gear stage E1, a momentum start of the internal combustion engine 16 can take place. In this case, the internal combustion engine clutch K0 would have to be closed. This is represented in the switching matrix 48 by the "X" in brackets. It goes without saying that the internal combustion engine clutch K0 is open in purely electric driving mode.

In 11 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 4 gezeigten Ausführungsform umfasst das Hybridgetriebe 18 eine Elektromaschinenkupplung K1, die dazu ausgebildet ist, die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 lösbar antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle 26 zu verbinden. Hierdurch kann die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 auch für weitere Aufgaben insbesondere bei einem Stillstand der Verbrennungsmaschine 16 eingesetzt werden, wie beispielsweise zum Antrieb eines Klimakompressors.In 11 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 4 The embodiment shown, the hybrid transmission 18 includes an electric machine clutch K1, which is designed to detachably drive the second electric drive machine 20 to the first transmission input shaft 26 to connect. As a result, the second electric drive machine 20 can also be used for other tasks, in particular when the internal combustion engine 16 is at a standstill, such as for example to drive an air conditioning compressor.

Die Elektromaschinenkupplung K1 ist vorzugsweise als Klauenkupplung ausgebildet und befindet sich bevorzugt auf einer Ausgangswelle der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 und koppelt das dort angeordnete Zahn- bzw. Kettenrad ab, über das eine Verbindung zur ersten Getriebeeingangswelle 26 eingerichtet ist.The electric machine clutch K1 is preferably designed as a claw clutch and is preferably located on an output shaft of the second electric drive machine 20 and decouples the toothed or chain wheel arranged there, via which a connection to the first transmission input shaft 26 is set up.

Das abzustützende Drehmoment an der Elektromaschinenkupplung K1 ist deutlich geringer als das abzustützende Drehmoment bei der Verbrennungsmaschinenkupplung K0, da nur das Drehmoment der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 abgestützt werden muss. Folglich ist die Schaltkraft der Elektromaschinenkupplung K1 geringer. Anstelle einer Klauenkupplung kann die Elektromaschinenkupplung K1 beispielsweise auch als Magnetkupplung ausgebildet sein. Ein Nachteil der in 11 gezeigten Ausführungsform besteht darin, dass die Verbrennungsmaschine 16 nicht mehr vom Hybridgetriebe 18 abgekoppelt werden kann.The torque to be supported on the electric machine clutch K1 is significantly lower than the torque to be supported on the internal combustion engine clutch K0, since only the torque of the second electric drive machine 20 has to be supported. As a result, the shifting force of the electric machine clutch K1 is lower. Instead of a claw clutch, the electric machine clutch K1 can also be designed as a magnetic clutch, for example. A disadvantage of the in 11 The embodiment shown is that the internal combustion engine 16 can no longer be decoupled from the hybrid transmission 18 .

In 12 sind die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 11 in einer Schaltmatrix 50 dargestellt. Die Schaltmatrix ist dabei analog zu der Schaltmatrix 48 gemäß der 10, wobei anstatt der Schaltzustände der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 die Schaltzustände der Elektromaschinenkupplung K1 gezeigt sind. Die Elektromaschinenkupplung K1 kann in jedem der Schaltzustände geöffnet oder geschlossen werden, je nachdem, ob die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 in dem jeweiligen Schaltzustand Antriebsleistung übertragen soll bzw. generatorisch betrieben werden soll oder nicht.In 12 are the switching states of the hybrid transmission according to the 11 shown in a switching matrix 50 . The switching matrix is analogous to the switching matrix 48 according to FIG 10 , the switching states of the electric machine clutch K1 being shown instead of the switching states of the internal combustion engine clutch K0. The electric machine clutch K1 can be opened or closed in each of the switching states, depending on whether the second electric drive machine 20 is to transmit drive power or is to be operated as a generator or not in the respective switching state.

In 13 ist eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform ist das erste Schaltelement A sowie das zugehörige Losrad des zweiten Stirnradpaars ST2 an der Hohlwelle 38 angeordnet. Es versteht sich, dass das weitere Zahnrad des zweiten Stirnradpaars ST2 als Festrad ausgebildet ist und der ersten Zwischenwelle 30 zugeordnet ist. Das erste Schaltelement A ist mit dem zweiten Schaltelement B zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst. Das dritte Schaltelement C ist als Einzelschaltelement ausgebildet und an einer Getriebeaußenseite angeordnet. In der gezeigten Ausführungsform sind die Zahnräder des ersten Stirnradpaars ST1 und des zweiten Stirnradpaars ST2, die an der Vorgelegewelle 36 angeordnet sind, als Losräder ausgebildet, wobei das erste Schaltelement A eine antriebswirksame Verbindung dieser beiden Losräder einrichten kann, ohne diese mit der Vorgelegewelle 36 zu verbinden.In 13 Another variant of the hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th In the embodiment shown, the first switching element A and the associated loose wheel of the second pair of spur gears ST2 are arranged on the hollow shaft 38 . It goes without saying that the other gear of the second pair of spur gears ST2 is designed as a fixed gear and is assigned to the first intermediate shaft 30 . The first switching element A is combined with the second switching element B to form a double switching element. The third shifting element C is designed as a single shifting element and is arranged on the outside of the transmission. In the embodiment shown, the gears of the first pair of spur gears ST1 and the second pair of spur gears ST2, which are arranged on countershaft 36, are designed as idler gears, with the first shifting element A being able to set up a drive-effective connection of these two idler gears without closing them with countershaft 36 associate.

In 14 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform ist das zweite Schaltelement B an der Getriebeaußenseite angeordnet. Hierdurch können im Hybridgetriebe 18 drei voneinander axial versetzte Schaltgassen für die Schaltelemente A bis E geschaffen werden. Hierdurch kann eine räumlich vorteilhafte Anordnung der Schaltgabeln erfolgen. Ferner ist zwischen dem dritten Stirnradpaar ST3 und dem zweiten Stirnradpaar ST2 auf der Vorgelegewelle 36 kein Schaltelement mehr angeordnet.In 14 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th shown execution form, the second switching element B is arranged on the outside of the transmission. As a result, in the hybrid transmission 18, three shift gates that are axially offset from one another can be created for the shifting elements A to E. This allows a spatially advantageous arrangement of the shift forks. Furthermore, no switching element is arranged between the third pair of spur gears ST3 and the second pair of spur gears ST2 on the countershaft 36 .

In 15 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform sind Radsatzebenen der beiden an der zweiten Zwischenwelle 32 angeordneten Zahnräder in axialer Richtung getauscht. Mit anderen Worten rückt eine Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 26 zur zweiten Zwischenwelle 32 an eine Getriebeaußenseite. Das hat den Vorteil, dass eine Kette zur Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 26 an die zweite Zwischenwelle 32 an der Vorgelegewelle 36 vorbeigeführt werden kann, und zwar unabhängig von einem räumlichen Schwenkungswinkel der Vorgelegewelle 36.In 15 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th shown embodiment are wheel set planes of the two arranged on the second intermediate shaft 32 gears swapped in the axial direction. In other words, a connection of the first transmission input shaft 26 to the second intermediate shaft 32 moves to an outside of the transmission. This has the advantage that a chain for connecting the first transmission input shaft 26 to the second intermediate shaft 32 can be guided past the countershaft 36, regardless of a spatial pivoting angle of the countershaft 36.

In 16 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 15 gezeigten Ausführungsform sind die Radebenen des ersten Stirnradpaars ST1 und des zweiten Stirnradpaars ST2 getauscht. Das zweite Stirnradpaar ST2 ist an einer Getriebeaußenseite angeordnet. Von dieser Außenseite her gesehen, also in der Figur von rechts nach links, ist die Reihenfolge der Getriebebauteile wie folgt. Zuerst ist das zweite Stirnradpaar ST2 im Hybridgetriebe 18 angeordnet, dann das Doppelschaltelement umfassend das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C, dann das Zahnrad zur Anbindung der ersten Getriebeeingangswelle 26 und schließlich das erste Stirnradpaar ST1.In 16 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 15 embodiment shown, the gear planes of the first pair of spur gears ST1 and the second pair of spur gears ST2 are swapped. The second pair of spur gears ST2 is arranged on the outside of the transmission. Seen from this outside, ie from right to left in the figure, the order of the transmission components is as follows. First the second pair of spur gears ST2 is arranged in the hybrid transmission 18, then the double shifting element comprising the first shifting element A and the third shifting element C, then the gearwheel for connecting the first transmission input shaft 26 and finally the first pair of spur gears ST1.

Die übrigen Getriebebauteile sind analog zu den vorhergehenden Ausführungsformen im Hybridgetriebe 18 angeordnet.The remaining transmission components are arranged in the hybrid transmission 18 analogously to the previous embodiments.

In 17 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform sind die Radsatzebenen des dritten Stirnradpaars ST3 und des Planetenradsatzes RS getauscht. Das dritte Stirnradpaar ST3 rückt folglich neben das Abtriebsstirnradpaar ST4 bzw. neben den Abtrieb 40. Der Planetenradsatz RS ist zwischen dem dritten Stirnradpaar ST3 und einem Anbindungszahnrad zum Anbinden der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 angeordnet. Das hat zum Vorteil, dass das dem Planetenradträger des Planetenradsatzes RS zugeordnete Zahnrad des dritten Stirnradpaars ST3 auf einer ersten Hohlwellenebene des Hybridgetriebes 18 angeordnet werden kann.In 17 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th shown embodiment, the wheel set levels of the third pair of spur gears ST3 and the planetary gear set RS are swapped. The third spur gear pair ST3 consequently moves next to the output spur gear pair ST4 or next to the output 40. The planetary gear set RS is arranged between the third spur gear pair ST3 and a connecting gear wheel for connecting the first electric drive machine 14. This has the advantage that the gear of the third pair of spur gears ST3 assigned to the planetary gear carrier of the planetary gearset RS can be arranged on a first hollow shaft level of the hybrid transmission 18 .

In 18 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform ist das Doppelschaltelement umfassend das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C an einer Getriebeaußenseite angeordnet. Es versteht sich, dass das an der ersten Zwischenwelle 30 angeordnete Losrad des zweiten Stirnradpaars ST2 mittels einer Hohlwelle bis zum Doppelschaltelement umfassend das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C geführt wird, wobei die zweite Zwischenwelle 32 um diese Hohlwelle herum angeordnet ist.In 18 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th shown embodiment, the double switching element is arranged comprising the first switching element A and the third switching element C on a transmission outside. It goes without saying that the idler gear of the second pair of spur gears ST2 arranged on the first intermediate shaft 30 is guided by means of a hollow shaft up to the double shifting element comprising the first shifting element A and the third shifting element C, with the second intermediate shaft 32 being arranged around this hollow shaft.

In 19 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 18 gezeigten Ausführungsform sind die Radsatzebenen des ersten Stirnradpaars ST1 und des zweiten Stirnradpaars ST2 getauscht. Hierdurch muss das Losrad des zweiten Stirnradpaars ST2, das an der ersten Zwischenwelle 30 angeordnet ist, nicht mehr mittels einer Hohlwelle, die durch die zweite Zwischenwelle 32 hindurch verläuft, zum Doppelschaltelement umfassend das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C geführt werden.In 19 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 18 shown embodiment, the wheel set planes of the first pair of spur gears ST1 and the second pair of spur gears ST2 are swapped. As a result, the idler gear of the second pair of spur gears ST2, which is arranged on the first intermediate shaft 30, no longer has to be guided to the double shifting element comprising the first shifting element A and the third shifting element C by means of a hollow shaft that runs through the second intermediate shaft 32.

In 20 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 8 gezeigten Ausführungsform ist das zweite Schaltelement B an einer Getriebeaußenseite des Hybridgetriebes 18 angeordnet. Ferner ist das Doppelschaltelement umfassend das vierte Schaltelement D und das Festsetzschaltelement E an einer der Anordnungsseite des zweiten Schaltelements B gegenüberliegenden Seite des Hybridgetriebes 18 an der ersten Zwischenwelle 30 angeordnet. Ein Anbindungszahnrad zur Anbindung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 ist axial benachbart zu dem Doppelschaltelement umfassend das vierte Schaltelement D und das Festsetzschaltelement E angeordnet. Benachbart zu diesem Anbindungszahnrad ist die dritte Stirnradstufe ST3 angeordnet. Benachbart hierzu ist der Planetenradsatz RS angeordnet.In 20 Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 8th In the embodiment shown, the second switching element B is arranged on a transmission outside of the hybrid transmission 18 . Furthermore, the double shifting element including the fourth shifting element D and the locking shifting element E is arranged on a side of the hybrid transmission 18 opposite to the arrangement side of the second shifting element B on the first intermediate shaft 30 . A connecting gear wheel for connecting the first electric drive machine 14 is arranged axially adjacent to the double shifting element comprising the fourth shifting element D and the locking shifting element E. The third spur gear ST3 is arranged adjacent to this connection gear. The planetary gear set RS is arranged adjacent to this.

In 21 sind in einer Schaltmatrix 52 die Schaltzustände für alle oben genannten Ausführungsformen von Hybridgetrieben 18 mit einer Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und einem fünften Schaltelement E, wobei das zweite Schaltelement B als Einzelschaltelement ausgebildet ist, gezeigt. In diesen Ausführungsformen können für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 insgesamt vier mechanische Gangstufen ME1, EZ1, ME2, EZ2 eingelegt werden. Ein Zustart der Verbrennungsmaschine 16 ist in zwei der Gangstufen EZ1 und EZ2 nur mit Zugkraftunterbrechung möglich.In 21 In a switching matrix 52, the switching states for all of the above-mentioned embodiments of hybrid transmissions 18 with an internal combustion engine clutch K0 and a fifth switching element E, the second switching element B being designed as a single switching element, are shown. In these specific embodiments, a total of four mechanical gears ME1, EZ1, ME2, EZ2 can be engaged for the first electric drive machine 14. Starting the internal combustion engine 16 in two of the gears EZ1 and EZ2 is only possible with an interruption in traction.

Eine Elektrogangstufe ME1 kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des Festsetzschaltelements E eingerichtet werden.An electric gear stage ME1 can be set up by closing the second switching element B and the locking switching element E.

Eine Elektrogangstufe EZ1 kann durch Schließen des ersten Schaltelements A und des zweiten Schaltelements B eingerichtet werden.An electric gear stage EZ1 can be set up by closing the first switching element A and the second switching element B.

Eine Elektrogangstufe ME2 kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D eingerichtet werden.An electric gear stage ME2 can be set up by closing the second switching element B and the fourth switching element D.

Ein Schließen des zweiten Schaltelements B und des dritten Schaltelements C richtet eine Elektrogangstufe EZ2 ein.Closing the second switching element B and the third switching element C establishes an electric gear stage EZ2.

Es versteht sich, dass in den oben gezeigten Ausführungsformen von Hybridgetrieben 18 das Festsetzschaltelement E und das Verbindungsschaltelement L sowie die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und die Elektromaschinenkupplung K1 als optional anzusehen sind. Alle gezeigten Ausführungsformen können folglich ohne die oben genannten Bauteile geschaffen werden, wobei mit einem entsprechend verringerten Funktionsumfang zu rechnen ist.It goes without saying that in the embodiments of hybrid transmissions 18 shown above, the locking shifting element E and the connecting shifting element L as well as the internal combustion engine clutch K0 and the electric machine clutch K1 are to be regarded as optional. All of the embodiments shown can consequently be created without the above-mentioned components, with a correspondingly reduced range of functions having to be expected.

Die Anbindung der Verbrennungsmaschine 16 zum Hybridgetriebe 18 kann beispielhaft über eine Kette oder über eine Räderkette erfolgen. Ebenso kann die Anbindung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 über eine Kette oder eine Räderkette erfolgen. Selbiges gilt für die zweite elektrische Antriebsmaschine 20, wobei diese auch koaxial zur Kurbelwelle der Verbrennungsmaschine 16 angeordnet werden kann.The internal combustion engine 16 can be connected to the hybrid transmission 18 for example via a chain or via a wheel chain. Likewise, the first electric drive machine 14 can be connected via a chain or a wheel chain. The same applies to the second electric drive machine 20, which can also be arranged coaxially to the crankshaft of the internal combustion engine 16.

Das Differential kann aus einer Stirnradstufe, die von der Vorgelegewelle 36 aus auf ein Kugeldifferential auf einer Getriebehauptachse greift, bestehen. Es versteht sich, dass das Differential auch aus einem drehmomenterhöhenden Planetenradsatz und einem Kugeldifferential bestehen kann. Anstelle des Kugeldifferentials können auch ein Stirnraddifferential oder andere Differentialsysteme verwendet werden, wie beispielsweise ein integriertes Differential, das sowohl eine Drehmomenterhöhung als auch eine Differentialwirkung erreichen kann.The differential can consist of a spur gear, which engages from the countershaft 36 on a ball differential on a transmission main axis. It goes without saying that the differential can also consist of a torque-increasing planetary gear set and a ball differential. Instead of the ball differential, a spur gear differential or other differential systems such as an integrated differential which can achieve both torque increase and differential action may be used.

Das vierte Schaltelement D dient zur Verblockung des Planetenradsatzes RS. Zur Verblockung können zwei beliebige Wellen des Planetenradsatzes RS drehfest miteinander verbunden werden, sodass die gesamte Planetenradsatzeinheit mit derselben Drehzahl dreht. Neben den dargestellten Varianten, bei denen das vierte Schaltelement D das Sonnenrad und das Hohlrad des Planetenradsatzes RS antriebswirksam verbinden kann, könnte das vierte Schaltelement D auch den Planetenradträger und das Sonnenrad oder den Planetenradträger und das Hohlrad des Planetenradsatzes RS verbinden.The fourth shifting element D is used to block the planetary gearset RS. For blocking, any two shafts of the RS planetary gear set can be connected to one another in a torque-proof manner, so that the entire planetary gear set unit rotates at the same speed. In addition to the variants shown, in which the fourth shifting element D can effectively connect the sun gear and the ring gear of the planetary gearset RS, the fourth shifting element D could also connect the planetary gear carrier and the sun gear or the planetary gear carrier and the ring gear of the planetary gearset RS.

In den gezeigten Ausführungsformen ist ein Planetenradträger des Planetenradsatzes RS über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle 36 verbunden, wobei das Sonnenrad des Planetenradsatzes RS mit der zweiten Getriebeeingangswelle 28 verbunden ist und das Hohlrad des Planetenradsatzes RS mit der ersten Zwischenwelle 30 verbunden ist. Es versteht sich, dass bezüglich des Hohlrads und Sonnenrads auch eine getauschte Anbindung des Planetenradsatzes RS erfolgen kann, wobei das Hohlrad des Planetenradsatzes RS mit der zweiten Getriebeeingangswelle 28 verbunden ist und das Sonnenrad des Planetenradsatzes RS mit der ersten Zwischenwelle 30 verbunden ist.In the embodiments shown, a planetary gear carrier of the planetary gear set RS is connected to the countershaft 36 via a pair of spur gears, the sun gear of the planetary gear set RS being connected to the second transmission input shaft 28 and the ring gear of the planetary gear set RS being connected to the first intermediate shaft 30. It goes without saying that with regard to the ring gear and sun gear, the planetary gear set RS can also be connected in an exchanged manner, with the ring gear of the planetary gear set RS being connected to the second transmission input shaft 28 and the sun gear of the planetary gear set RS being connected to the first intermediate shaft 30.

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

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. Ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 12 kann beispielsweise in Form eines Computerprogramms realisiert werden, das auf einem Steuergerät für den Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 12 ausgeführt wird. Ein Computerprogramm kann auf einem nichtflüchtigen Datenträger gespeichert/vertrieben werden, beispielsweise auf einem optischen Speicher oder auf einem Halbleiterlaufwerk (SSD). Ein Computerprogramm kann zusammen mit Hardware und/oder als Teil einer Hardware vertrieben werden, beispielsweise mittels des Internets oder mittels drahtgebundener oder drahtloser Kommunikationssysteme. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen.In the claims, the words "comprising" and "having" do not exclude the presence of other elements or steps. The undefined article "a" or "an" does not exclude the presence of a plural. A single element or unit can perform the functions of several of the units recited in the claims. The mere naming of some measures in several different dependent patent claims should not be understood to mean that a combination of these measures cannot also be used to advantage. Reference signs in the claims are not to be understood as restrictive. A method for operating a motor vehicle drive train 12 can be implemented, for example, in the form of a computer program that is executed on a control device for motor vehicle drive train 12 . A computer program may be stored/distributed on a non-volatile medium, such as an optical memory or a solid state drive (SSD). A computer program may be distributed with and/or as part of hardware, for example via the Internet or via wired or wireless communication systems. Reference signs in the claims are not to be understood as restrictive.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1212
Kraftfahrzeug-Antriebsstrangautomotive powertrain
1414
erste elektrische Antriebsmaschinefirst electric drive machine
1616
Verbrennungsmaschinecombustion engine
1818
Hybridgetriebehybrid transmission
2020
zweite elektrische Antriebsmaschinesecond electric drive machine
2222
Energiespeicherenergy storage
2424
dritte elektrische Antriebsmaschinethird electric drive machine
2626
erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
2828
zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
3030
erste Zwischenwellefirst intermediate wave
3232
zweite Zwischenwellesecond intermediate shaft
3434
Kurbelwellecrankshaft
3636
Vorgelegewellecountershaft
3838
Hohlwellehollow shaft
4040
Abtriebdownforce
42, 44, 46, 48, 50, 5242, 44, 46, 48, 50, 52
Schaltmatrixswitching matrix
A bis DA to D
Schaltelementeswitching elements
EE
Festsetzschaltelementlocking switching element
LL
Verbindungsschaltelementconnection switching element
K0K0
Verbrennungsmaschinenkupplunginternal combustion engine clutch
K1K1
Elektromaschinenkupplungelectric machine clutch
ST1-ST3ST1-ST3
Stirnradpaarespur gear pairs
ST4ST4
AbtriebsstirnradpaarOutput spur gear pair

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102013215114 A1 [0006]DE 102013215114 A1 [0006]

Claims (18)

Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeeingangswelle (26) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine (16) des Kraftfahrzeugs; einer zweiten Getriebeeingangswelle (28) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) des Kraftfahrzeugs; einer ersten Zwischenwelle (30); einer zweiten Zwischenwelle (32), die antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist; einer Vorgelegewelle (36); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Stirnradpaaren (ST1, ST2, ST3) zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, D) zum Einlegen der Gangstufen; einem Planetenradsatz (RS), der mit der zweiten Getriebeeingangswelle, der ersten Zwischenwelle und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbunden ist; und einem Abtrieb (40), wobei die der zweiten Zwischenwelle zugeordneten Zahnräder, Stirnradpaare sowie die zugehörigen Schaltelemente in ihrer axialen Reihenfolge vertauschbar sind; und die mit dem Planetenradsatz drehfest verbundenen Stirnradpaare und Zahnräder sowie der Planetenradsatz und die zugehörigen Schaltelemente in ihrer axialen Reihenfolge vertauschbar sind.Hybrid transmission (18) for a motor vehicle drive train (12) of a motor vehicle (10), with: a first transmission input shaft (26) for operatively connecting the hybrid transmission to an internal combustion engine (16) of the motor vehicle; a second transmission input shaft (28) for operatively connecting the hybrid transmission to a first electric drive machine (14) of the motor vehicle; a first intermediate shaft (30); a second intermediate shaft (32) drivingly connected to the first transmission input shaft; a countershaft (36); Spur gear pairs (ST1, ST2, ST3) arranged in several wheel set planes for forming gear stages; a plurality of gear shifting devices with shifting elements (A, B, C, D) for engaging the gear stages; a planetary gear set (RS), which is connected to the second transmission input shaft, the first intermediate shaft and via a pair of spur gears to the countershaft; and an output (40), wherein the gears, pairs of spur gears and the associated switching elements assigned to the second intermediate shaft can be interchanged in their axial sequence; and the spur gear pairs and gears rotatably connected to the planetary gear set and the planetary gear set and the associated shifting elements can be interchanged in their axial sequence. Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei ein Differential des Abtriebs (40) eine Differentialwelle umfasst, die als Vollwelle ausgebildet ist und von den Getriebewellen (28, 30, 32), insbesondere der ersten Zwischenwelle, zumindest abschnittsweise umgeben ist, wobei eine axiale Länge der Differentialwelle größer ist als eine axiale Länge der ersten Zwischenwelle und die Differentialwelle die erste Zwischenwelle vollständig durchdringt.Hybrid transmission (18) after claim 1 , wherein a differential of the output (40) comprises a differential shaft which is designed as a solid shaft and is surrounded at least in sections by the transmission shafts (28, 30, 32), in particular the first intermediate shaft, with an axial length of the differential shaft being greater than one axial length of the first intermediate shaft and the differential shaft completely penetrates the first intermediate shaft. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Planetenradträger des Planetenradsatzes (RS) über das Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle (36) verbunden ist; das Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle (28) verbunden ist und das Hohlrad des Planetenradsatzes mit der ersten Zwischenwelle (30) verbunden ist; oder das Hohlrad des Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist und das Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der ersten Zwischenwelle verbunden ist.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein a planetary gear carrier of the planetary gear set (RS) is connected via the spur gear pair to the countershaft (36); the sun gear of the planetary gear set is connected to the second transmission input shaft (28) and the ring gear of the planetary gear set is connected to the first intermediate shaft (30); or the ring gear of the planetary gear set is connected to the second transmission input shaft and the sun gear of the planetary gear set is connected to the first intermediate shaft. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Getriebeeingangswelle (26) mit einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20) antriebswirksam verbindbar ist und vorzugsweise eine Ausgangswelle der zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20) eine Elektromaschinenkupplung (K1) zum lösbaren antriebswirksamen Verbinden der zweiten elektrischen Antriebsmaschine mit der ersten Getriebeeingangswelle (26) umfasst.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the first transmission input shaft (26) can be drivingly connected to a second electric drive machine (20) and preferably an output shaft of the second electric drive machine (20) has an electric machine clutch (K1) for the detachable driving connection of the second includes electric drive machine with the first transmission input shaft (26). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, mit: einem Festsetzschaltelement (E), das dazu ausgebildet ist, die erste Zwischenwelle (30) festzusetzen; und/oder einem Verbindungsschaltelement (L), das dazu ausgebildet ist, die zweite Zwischenwelle (32) antriebswirksam mit der zweiten Getriebeeingangswelle (28) zu verbinden.Hybrid transmission (18) according to any one of the preceding claims, comprising: a locking switching element (E) which is designed to lock the first intermediate shaft (30); and or a connecting switching element (L), which is designed to drive the second intermediate shaft (32) to the second transmission input shaft (28) to connect. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Hybridgetriebe genau drei gangbildende Stirnradpaare (ST1, ST2, ST3) und ein Abtriebsstirnradpaar (ST4) umfasst.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the hybrid transmission comprises exactly three gear-forming spur gear pairs (ST1, ST2, ST3) and one output spur gear pair (ST4). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abtrieb (40) des Hybridgetriebes ein Abtriebszahnrad umfasst, das mit einem Differential des Abtriebs in einer Radsatzebene angeordnet ist und vorzugsweise mit einem Differentialkorb des Differentials kämmt.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the output (40) of the hybrid transmission comprises an output gear which is arranged with a differential of the output in a wheel set plane and preferably meshes with a differential carrier of the differential. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Getriebeeingangswelle (26) eine Verbrennungsmaschinenkupplung (K0) zum lösbaren antriebswirksamen Verbinden der ersten Getriebeeingangswelle mit der Verbrennungsmaschine (16) umfasst.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the first transmission input shaft (26) comprises an internal combustion engine clutch (K0) for releasably drivingly connecting the first transmission input shaft to the internal combustion engine (16). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an der Vorgelegewelle (36) ein Abtriebszahnrad, ein Festrad des dritten Stirnradpaars sowie eine Hohlwelle (38) mit jeweils einem Zahnrad des ersten Stirnradpaars (ST1) und des zweiten Stirnradpaars (ST2) angeordnet sind.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein an output gear, a fixed gear of the third pair of spur gears and a hollow shaft (38) each having a gear of the first pair of spur gears (ST1) and the second pair of spur gears (ST2) are arranged on the countershaft (36). . Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein erstes Schaltelement (A) dazu ausgebildet ist, die erste Zwischenwelle (30) antriebswirksam mittels des ersten Stirnradpaars (ST1) und des zweiten Stirnradpaars (ST2) mit der zweiten Zwischenwelle (32) zu verbinden; ein zweites Schaltelement (B) dazu ausgebildet ist, die zweite Zwischenwelle antriebswirksam mittels des ersten Stirnradpaars mit der Vorgelegewelle (36) zu verbinden; ein drittes Schaltelement (C) dazu ausgebildet ist, die erste Zwischenwelle antriebswirksam mit der zweiten Zwischenwelle zu verbinden; und/oder ein viertes Schaltelement (D) dazu ausgebildet ist, den Planetenradsatz (RS) zu verblocken.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein a first shifting element (A) is designed to drive the first intermediate shaft (30) to the second intermediate shaft (32) by means of the first pair of spur gears (ST1) and the second pair of spur gears (ST2). associate; a second switching element (B) is designed to connect the second intermediate shaft to the countershaft (36) in a drivingly effective manner by means of the first pair of spur gears; a third switching element (C) is designed to drivingly connect the first intermediate shaft to the second intermediate shaft; and or a fourth switching element (D) is designed to block the planetary gear set (RS). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltelemente (A, B, C, D, E, L), als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind; und/oder wenigstens zwei der Schaltelemente als Doppelschaltelement ausgebildet sind und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar sind.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the shifting elements (A, B, C, D, E, L) are designed as positive shifting elements; and/or at least two of the switching elements are designed as a double switching element and can be actuated by a double-acting actuator. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) für ein Kraftfahrzeug (10), mit: einem Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche; einer Verbrennungsmaschine (16), die mit der ersten Getriebeeingangswelle (26) verbindbar ist; und einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14), die mit der zweiten Getriebeeingangswelle (28) antriebswirksam verbindbar ist.Motor vehicle drive train (12) for a motor vehicle (10), with: a hybrid transmission (18) according to any one of the preceding claims; an internal combustion engine (16) connectable to the first transmission input shaft (26); and a first electric drive machine (14) which can be connected to the second transmission input shaft (28) in a drivingly effective manner. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 12, mit einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20), die mit der ersten Getriebeeingangswelle (26) antriebswirksam verbindbar ist; wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine (20) als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine (16) ansteuerbar ist; und/oder als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers (22) ansteuerbar ist.Motor vehicle drive train (12) after claim 12 , With a second electric drive machine (20), which is drivingly connected to the first transmission input shaft (26); wherein the first electric drive machine (14) and/or the second electric drive machine (20) can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine (16); and/or can be controlled as a charging generator for charging an energy store (22). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 12 oder 13, wobei ein Abtrieb (40) des Hybridgetriebes (18) mit einer ersten Kraftfahrzeugachse antriebswirksam verbindbar ist und eine zweite Kraftfahrzeugachse eine elektrische Achse mit einer dritten elektrischen Antriebsmaschine (24) umfasst.Motor vehicle drive train (12) after claim 12 or 13 , wherein an output (40) of the hybrid transmission (18) with a first motor vehicle axle is drivingly connected and a second motor vehicle axle comprises an electric axle with a third electric drive motor (24). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 14, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Generator zum Versorgen der dritten elektrischen Antriebsmaschine (24) ansteuerbar ist, um einen seriellen Fahrmodus einzurichten.Motor vehicle drive train (12) after Claim 14 , wherein the first electric drive machine (14) can be controlled as a generator for supplying the third electric drive machine (24) in order to set up a serial driving mode. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs (12) nach einem der Ansprüche 12 bis 15.Method for operating a motor vehicle drive train (12) according to one of Claims 12 until 15 . Verfahren nach Anspruch 16, wobei eine Elektrogangstufe (E2) durch Einlegen eines vierten Schaltelements (D) eingerichtet wird; und von der Elektrogangstufe (E2) in jede der Hybridgangstufen (H1, H2, H3) jeweils durch Einlegen eines weiteren Schaltelements (A, B, C) gewechselt wird.procedure after Claim 16 , wherein an electric gear stage (E2) is set up by engaging a fourth switching element (D); and changing from the electric gear stage (E2) to each of the hybrid gear stages (H1, H2, H3) by engaging a further switching element (A, B, C). Kraftfahrzeug (10) mit: einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der Ansprüche 12 bis 15; und einem Energiespeicher (22) zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine (14), der zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20) und/oder der dritten elektrischen Antriebsmaschine (24).Motor vehicle (10) comprising: a motor vehicle powertrain (12) according to any one of Claims 12 until 15 ; and an energy store (22) for storing energy to supply the first electric drive machine (14), the second electric drive machine (20) and/or the third electric drive machine (24).
DE102021205344.0A 2021-05-26 2021-05-26 Gear-free, power-shiftable hybrid transmission Pending DE102021205344A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021205344.0A DE102021205344A1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Gear-free, power-shiftable hybrid transmission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021205344.0A DE102021205344A1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Gear-free, power-shiftable hybrid transmission

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021205344A1 true DE102021205344A1 (en) 2022-12-01

Family

ID=83997537

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021205344.0A Pending DE102021205344A1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Gear-free, power-shiftable hybrid transmission

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021205344A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022202381A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 Zf Friedrichshafen Ag Three-speed hybrid transmission

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215114A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive of a motor vehicle
DE102018008886A1 (en) 2018-11-12 2019-05-16 Daimler Ag Group transmission device with a switching device
WO2021093930A1 (en) 2019-11-11 2021-05-20 Gkn Automotive Limited Transmission arrangement for hybrid drive, and method for controlling a hybrid drive

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013215114A1 (en) 2013-08-01 2015-02-05 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive of a motor vehicle
DE102018008886A1 (en) 2018-11-12 2019-05-16 Daimler Ag Group transmission device with a switching device
WO2021093930A1 (en) 2019-11-11 2021-05-20 Gkn Automotive Limited Transmission arrangement for hybrid drive, and method for controlling a hybrid drive

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102022202381A1 (en) 2022-03-10 2023-09-14 Zf Friedrichshafen Ag Three-speed hybrid transmission

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102021205344A1 (en) Gear-free, power-shiftable hybrid transmission
DE102021213660A1 (en) Compact hybrid transmission in mixed construction
DE102021213669A1 (en) Hybrid transmission with low drag losses in mixed construction
DE102021203414A1 (en) Gear-free, power-shiftable hybrid transmission
DE102021211236B4 (en) Compact hybrid transmission in planetary design
DE102021206260B4 (en) Gear pre-selectable power shift hybrid transmission with regenerative support
DE102021211238B4 (en) Multi-speed hybrid transmission in planetary design
DE102021211237B4 (en) Three-speed hybrid transmission in planetary design
DE102021211239B4 (en) Three-speed hybrid transmission
DE102022201810B4 (en) Compact hybrid transmission in planetary design, motor vehicle drive train and method
DE102021205343A1 (en) Power shift hybrid transmission
DE102021213652A1 (en) Four-speed hybrid transmission
DE102021213678A1 (en) Compact four-speed hybrid transmission
DE102021213667A1 (en) Hybrid four-speed transmission
DE102021206513A1 (en) Hybrid transmission with mechanical reverse gear
DE102021213312A1 (en) Hybrid powertrain in mixed construction
DE102021205333A1 (en) Hybrid drive train with paraxial drive machines
DE102021209702A1 (en) Hybrid powertrain in mixed construction
DE102022202924A1 (en) Hybrid transmission
DE102022202920A1 (en) Hybrid transmission
DE102022202922A1 (en) Compact hybrid transmission in mixed design
DE102021208101A1 (en) Hybrid drive train with paraxial drive machines
DE102021205930A1 (en) Power shiftable DHT hybrid transmission
DE102022202919A1 (en) Compact hybrid transmission
DE102022202905A1 (en) Compact hybrid transmission

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication