DE102021206516A1 - Four-speed hybrid transmission that can be shifted without gear selection - Google Patents

Four-speed hybrid transmission that can be shifted without gear selection Download PDF

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Stefan Beck
Michael Wechs
Thomas Martin
Fabian Kutter
Matthias Horn
Johannes Kaltenbach
Martin Brehmer
Oliver Schaudt
Mladjan Radic
Ingo Pfannkuchen
Peter Ziemer
Christian Michel
Max Bachmann
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeeingangswelle (24) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine (16) des Kraftfahrzeugs; einer zweiten Getriebeeingangswelle (26) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) des Kraftfahrzeugs; einem Vier-Wellensystem (28), das mit der ersten Getriebeeingangswelle und der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist; einer ersten Getriebeantriebswelle (30) für ein erstes Teilgetriebe, die mit dem Vier-Wellensystem verbunden ist; einer zweiten Getriebeantriebswelle (32) für ein zweites Teilgetriebe, die mit dem Vier-Wellensystem verbunden ist; einer Vorgelegewelle (34); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Zahnradpaaren (ST1, ST2, ST3) aus Losrädern und Festrädern zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, D, K3) zum Einlegen der Gangstufen; und einem Abtrieb (36) zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe, wobei ein Losrad eines Zahnradpaars des ersten Teilgetriebes vom Abtrieb entkoppelt mit einem Losrad eines Zahnradpaars des zweiten Teilgetriebes verbindbar ist.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 (24) for operatively connecting the hybrid transmission to an internal combustion engine (16) of the motor vehicle; a second transmission input shaft (26) for operatively connecting the hybrid transmission to a first electric drive machine (14) of the motor vehicle; a four-shaft system (28) connected to the first transmission input shaft and the second transmission input shaft; a first transmission input shaft (30) for a first partial transmission, which is connected to the four-shaft system; a second transmission input shaft (32) for a second partial transmission, which is connected to the four-shaft system; a countershaft (34); Gear wheel pairs (ST1, ST2, ST3) made up of loose wheels and fixed wheels arranged in several wheelset planes to form gear steps; several gear shifting devices with shifting elements (A, B, C, D, K3) for engaging the gear stages; and an output (36) for transmitting drive power from the hybrid transmission, wherein a loose wheel of a gear pair of the first sub-transmission can be connected, decoupled from the output, to a loose wheel of a gear pair of the second sub-transmission.

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 2011 005 562 A1 betrifft ein Schaltgetriebe eines Hybridantriebs für ein Kraftfahrzeug, mit zwei Eingangswellen und einer gemeinsamen Ausgangswelle. Die erste Eingangswelle ist über eine steuerbare Trennkupplung mit der Triebwelle eines Verbrennungsmotors verbindbar und über eine erste Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Die zweite Eingangswelle steht über ein als Planetengetriebe ausgebildetes Überlagerungsgetriebe mit dem Rotor einer als Motor und als Generator betreibbaren Elektromaschine sowie mit der ersten Eingangswelle in Triebverbindung und ist über eine zweite Gruppe selektiv schaltbarer Gangradsätze mit der Ausgangswelle in Triebverbindung bringbar. Beide Eingangswellen sind über eine schaltbare Koppelvorrichtung miteinander in Triebverbindung bringbar. Zur kostengünstigen Herstellung ist vorgesehen, dass das Schaltgetriebe aus einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei koaxialen Eingangswellen abgeleitet ist, dessen erste Eingangswelle zentral angeordnet ist, dessen zweite Eingangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet und koaxial über der ersten Eingangswelle angeordnet ist und dessen Koppelvorrichtung eine Getriebestufe und/oder eine schaltbare Kupplung umfasst, die anstelle desjenigen Gangradsatzes und seiner zugeordneten Gangkupplung vorgesehen sind, der in dem zugrunde liegenden Doppelkupplungsgetriebe der ersten Eingangswelle zugeordnet und axial benachbart zu dem getriebeseitigen Ende der zweiten Eingangswelle angeordnet ist.The disclosure document DE 10 2011 005 562 A1 relates to a manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle, with two input shafts and a common output shaft. The first input shaft can be connected to the drive shaft of an internal combustion engine via a controllable separating clutch and can be brought into drive connection with the output shaft via a first group of selectively switchable gear wheel sets. The second input shaft is in drive connection with the rotor of an electric machine that can be operated as a motor and generator and with the first input shaft via a superposition gear designed as a planetary gear, and can be brought into drive connection with the output shaft via a second group of selectively shiftable gear sets. Both input shafts can be brought into drive connection with one another via a switchable coupling device. For cost-effective production, it is provided that the manual transmission is derived from a double-clutch transmission with two coaxial input shafts, the first input shaft of which is arranged centrally, the second input shaft of which is designed as a hollow shaft and arranged coaxially above the first input shaft, and the coupling device of which has a gear stage and/or a includes switchable clutch, which are provided in place of that gear wheel set and its associated gear clutch, which is associated with the first input shaft in the underlying dual clutch transmission and arranged axially adjacent to the transmission-side end of the second input shaft.

Vor diesem Hintergrund stellt sich einem Fachmann die Aufgabe, ein Hybridgetriebe mit einfachem mechanischem Aufbau und vier Gangstufen zu schaffen. Against this background, a person skilled in the art is faced with the task of creating a hybrid transmission with a simple mechanical structure and four gears.

Insbesondere soll ein Hybridgetriebe geschaffen werden, mit dem ein elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen vorwahlfrei durchführbar sind.In particular, a hybrid transmission is to be created with which electrodynamic starting and electrodynamic shifting can be carried out without preselection.

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;
  • einem Vier-Wellensystem, das mit der ersten Getriebeeingangswelle und der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist;
  • einer ersten Getriebeantriebswelle für ein erstes Teilgetriebe, die mit dem Vier-Wellensystem verbunden ist;
  • einer zweiten Getriebeantriebswelle für ein zweites Teilgetriebe, die mit dem Vier-Wellensystem verbunden ist;
  • einer Vorgelegewelle;
  • in mehreren Radsatzebenen angeordneten Zahnradpaaren aus Losrädern und Festrädern zum Bilden von Gangstufen;
  • mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen zum Einlegen der Gangstufen; und
  • einem Abtrieb zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe, wobei
  • ein Losrad eines Zahnradpaars des ersten Teilgetriebes vom Abtrieb entkoppelt mit einem Losrad eines Zahnradpaars des zweiten Teilgetriebes verbindbar ist.
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 four-shaft system connected to the first transmission input shaft and the second transmission input shaft;
  • a first transmission input shaft for a first partial transmission, which is connected to the four-shaft system;
  • a second transmission input shaft for a second partial transmission, which is connected to the four-shaft system;
  • a countershaft;
  • Gear wheel pairs consisting of loose wheels and fixed wheels arranged in several wheelset planes to form gear steps;
  • a plurality of gear shifting devices with shifting elements for engaging the gear ratios; and
  • an output for transmitting drive power from the hybrid transmission, wherein
  • a loose wheel of a gear pair of the first sub-transmission can be connected, decoupled from the output, to a loose wheel of a gear pair of the second sub-transmission.

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

  • einem Hybridgetriebe wie zuvor definiert;
  • einer Verbrennungsmaschine, die mit der ersten 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 for a motor vehicle, 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 und/oder der zweiten 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 for supplying the first electric drive machine and/or the second 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 und zweite Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit den Antriebsmaschinen kann technisch einfach ein kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden. Es versteht sich, dass eine Wirkverbindung sowohl schaltbar als auch nicht schaltbar ausgeführt sein kann. Durch ein Vier-Wellensystem und eine erste Getriebeeingangswelle sowie eine zweite Getriebeeingangswelle kann ein hochvariables Hybridgetriebe geschaffen werden, das elektrodynamische Schaltungen EDS, sowie ein elektrodynamisches Anfahren EDA ermöglicht. Ferner kann ein Hybridgetriebe geschaffen werden, das ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe umfasst, sodass vorzugsweise ein vorwahlschaltungsfreies Schalten ermöglicht werden kann. Dadurch, dass ein Losrad eines Zahnradpaars des ersten Teilgetriebes vom Abtrieb entkoppelt mit einem Losrad des zweiten Teilgetriebes verbindbar ist, können technisch einfach weitere Gangstufen im Hybridgetriebe geschaffen werden. Ferner kann ein Laden-in-Neutral-Modus geschaffen werden.A compact hybrid transmission can be created in a technically simple manner by means of a first and second transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission to the drive machines. It goes without saying that an operative connection can be designed to be both switchable and non-switchable. With a four-shaft system and a first transmission input shaft and a second transmission input shaft, a highly variable hybrid transmission can be created that enables electrodynamic shifting EDS and electrodynamic starting EDA. Furthermore, a hybrid transmission can be created, which comprises a first sub-transmission and a second sub-transmission, so that shifting without a preselection shift can preferably be made possible. Due to the fact that a loose wheel of a gear pair of the first sub-transmission can be connected to a loose wheel of the second sub-transmission decoupled from the output, additional gears can be created in the hybrid transmission in a technically simple manner. Furthermore, a charge-to-neutral mode can be provided.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Vier-Wellensystem einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz mit jeweils drei Planetenradsatzelementen. Ergänzend ist ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Weiter ergänzend ist ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Ergänzend ist ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Weiterhin ergänzend ist ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Bevorzugt ist die erste Getriebeeingangswelle antriebswirksam mit einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle ist bevorzugt mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle ist bevorzugt mit einem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle ist bevorzugt antriebswirksam mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Durch diese vorteilhafte Verbindung der Planetenradsatzelemente untereinander und mit den Getriebeeingangswellen bzw. Getriebeantriebswellen kann technisch einfach ein robustes und zuverlässiges Vier-Wellensystem geschaffen werden.In an advantageous embodiment, the four-shaft system includes a first planetary gear set and a second planetary gear set, each with three planetary gear set elements. In addition, a planetary gear set element of the first planetary gear set and a planetary gear set element of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft. In addition, a planetary gear set element of the first planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft. In addition, a planetary gear set element of the second planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft. In addition, a planetary gear set element of the first planetary gear set and a planetary gear set element of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft. Preferably, the first transmission input shaft is drivingly connected to a planet carrier of the second planetary gear set. The second transmission input shaft is preferably connected to a ring gear of the first planetary gear set. The first transmission input shaft is preferably connected to a planet carrier of the first planetary gear set and a sun gear of the second planetary gear set. The second transmission input shaft is preferably drivingly connected to a ring gear of the second planetary gear set. This advantageous connection of the planetary gear set elements to each other and to the transmission input shafts or transmission drive shafts can technically simply create a robust and reliable four-shaft system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Vier-Wellensystem einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz mit jeweils drei Planetenradsatzelementen, wobei ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden ist. Ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes sind mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Ergänzend sind ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Weiterhin ergänzend ist ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Bevorzugt ist die erste Getriebeeingangswelle antriebswirksam mit einem Planetenradträger des erste Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle ist bevorzugt antriebswirksam mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle ist antriebswirksam mit einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Hierdurch kann eine alternative Anbindung des Vier-Wellensystems geschaffen werden, die ebenfalls ein elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen ermöglicht.In a further advantageous embodiment, the four-shaft system includes a first planetary gear set and a second planetary gear set, each with three planetary gear set elements, one planetary gear set element of the first planetary gear set being drivingly connected to the first transmission input shaft. A planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the second transmission input shaft. In addition, a planetary gear set element of the first planetary gear set and a planetary gear set element of the second planetary gear set are drivingly connected to the second transmission input shaft. In addition, a planetary gear set element of the second planetary gear set is drivingly connected to the first transmission input shaft. The first transmission input shaft is preferably drivingly connected to a planet carrier of the first planetary gear set. The second transmission input shaft is preferably drivingly connected to a sun gear of the first planetary gear set and a ring gear of the second planetary gear set. The first transmission input shaft is drivingly connected to a planet carrier of the second planetary gear set. The second transmission input shaft is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set and a ring gear of the first planetary gear set. This allows an alternative connection of the four-shaft system to be created, which also enables electrodynamic starting and electrodynamic shifting.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Vier-Wellensystem einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz mit jeweils drei Planetenradsatzelementen, wobei ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden sind. Ein Planetenradsatz des ersten Planetenradsatzes ist mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Ferner ist ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Weiterhin ergänzend sind ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Bevorzugt ist die erste Getriebeeingangswelle antriebswirksam mit einem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes und einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle ist bevorzugt antriebswirksam mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle ist bevorzugt antriebswirksam jeweils mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes und des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Hierdurch wird eine alternative Verbindung der Planetenradsätze des Vier-Wellensystems untereinander geschaffen, die elektrodynamische Schaltungen sowie ein elektrodynamisches Anfahren ermöglicht.In a further advantageous embodiment, the four-shaft system includes a first planetary gear set and a second planetary gear set, each with three planetary gear set elements, with a planetary gear set element of the first planetary gear set and a planetary gear set element of the second planetary gear set being drivingly connected to the first transmission input shaft. A planetary gear set of the first planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft. Furthermore, a planetary gear set member of the second planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft. In addition, a planetary gear set element of the first planetary gear set and a planetary gear set element of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft. Preferably, the first transmission input shaft is drivingly connected to a planet carrier of the first planetary gear set and a planet carrier of the second planetary gear set. The second transmission input shaft is preferably drivingly connected to a sun gear of the first planetary gear set. The first transmission input shaft is preferably drivingly connected to a ring gear of the first planetary gear set and the second planetary gear set. The second transmission input shaft is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set. This creates an alternative connection between the planetary gear sets of the four-shaft system, which enables electrodynamic shifting and electrodynamic starting.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Vier-Wellensystem einen ersten Planetenradsatz und einen zweiten Planetenradsatz mit jeweils drei Planetenradsatzelementen, wobei ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden ist. Ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes ist mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Ferner sind ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Schließlich sind ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle antriebswirksam verbunden. Bevorzugt ist die erste Getriebeeingangswelle antriebswirksam mit einem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle ist antriebswirksam mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes und einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes und einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes verbunden. Hierdurch kann eine weitere alternative Verbindung der Planetenradsätze des Vier-Wellensystems untereinander geschaffen werden, die ebenfalls elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen ermöglicht.In a further advantageous embodiment, the four-shaft system includes a first planetary gear set and a second planetary gear set, each with three planetary gear set elements, one planetary gear set element of the first planetary gear set being drivingly connected to the first transmission input shaft. A planetary gear set member of the second planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft. Further, a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft. Finally, a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the second transmission input shaft. The first transmission input shaft is preferably drivingly connected to a planet carrier of the first planetary gear set. The second transmission input shaft is drivingly connected to a ring gear of the second planetary gear set. The first transmission input shaft is drivingly connected to a sun gear of the first planetary gear set and a planet carrier of the second planetary gear set. The second transmission input shaft is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set and a ring gear of the first planetary gear set. As a result, a further alternative connection between the planetary gear sets of the four-shaft system can be created, which also enables electrodynamic starting and electrodynamic shifting.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Hybridgetriebe ein Zahnradtriplet mit drei kämmenden Zahnrädern, um einen mechanischen Rückwärtsgang einzurichten. Hierdurch kann ein hochfunktionales Hybridgetriebe geschaffen werden. Insbesondere kann ein Rückwärtsfahren auch bei leerem Energiespeicher ermöglicht werden, da die Verbrennungsmaschine zum Rückwärtsfahren verwendet werden kann.In a further advantageous embodiment, the hybrid transmission includes a gear triplet with three meshing gears in order to set up a mechanical reverse gear. As a result, a highly functional hybrid transmission can be created. In particular, reversing can also be made possible when the energy store is empty, since the internal combustion engine can be used for reversing.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Verblockungsschaltelement der Schaltelemente zum Verblocken des Vier-Wellensystems ausgebildet. Hierdurch kann technisch einfach ein Verblockungsgang eingerichtet werden. Das Vier-Wellensystem agiert dabei wie eine Welle, es findet also keine Über- oder Untersetzung der Antriebsleistung im Vier-Wellensystem statt.In a further advantageous embodiment, a blocking switching element is the switching element ments designed to block the four-wave system. In this way, a blocking aisle can be set up in a technically simple manner. The four-shaft system acts like a shaft, so there is no stepping up or stepping down of the drive power in the four-shaft system.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind die Schaltelemente als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet. Ergänzend oder alternativ sind zwei der Schaltelemente als Doppelschaltelement ausgebildet und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar. Hierdurch kann ein effizientes und kostengünstiges Hybridgetriebe geschaffen werden. Durch ein Doppelschaltelement kann ein Hybridgetriebe mit weniger Bauteilen geschaffen werden, da zur Betätigung eines Doppelschaltelements nur ein Aktor verwendet werden muss. Die Ansteuerung des Hybridgetriebes ist vereinfacht. Das Hybridgetriebe baut kompakt.In a further advantageous embodiment, the switching elements are designed as form-fitting switching elements. In addition or as an alternative, two of the switching elements are designed as a double switching element and can be actuated by a double-acting actuator. As a result, an efficient and cost-effective hybrid transmission can be created. A double shift element allows a hybrid transmission to be created with fewer components, since only one actuator needs to be used to actuate a double shift element. The activation of the hybrid transmission is simplified. The hybrid transmission is compact.

In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Koaxialmaschine ausgebildet. Ergänzend ist das Vier-Wellensystem zumindest abschnittsweise axial und/oder radial innerhalb der ersten elektrischen Antriebsmaschine angeordnet. Hierdurch kann ein hocheffizienter und insbesondere axial kompakt bauender Antriebsstrang geschaffen werden. Der zur Verfügung stehende Bauraum kann vorteilhaft genutzt werden.In a further preferred embodiment, the first electric drive machine is designed as a coaxial machine. In addition, the four-shaft system is arranged at least in sections axially and/or radially inside the first electric drive machine. As a result, a highly efficient and, in particular, axially compact drive train can be created. The available installation space can be used to advantage.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die Verbrennungsmaschine achsparallel zum Hybridgetriebe angeordnet und mittels einer Kette oder einer Zahnradkette antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden. Hierdurch kann eine axiale Kompaktheit des Antriebsstrangs weiter verbessert werden.In a further advantageous embodiment, the internal combustion engine is arranged axially parallel to the hybrid transmission and is connected to the first transmission input shaft in a drivingly effective manner by means of a chain or a gear chain. As a result, an axial compactness of the drive train can be further improved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist der Abtrieb des Hybridgetriebes mit einer ersten Kraftfahrzeugachse antriebswirksam verbindbar, wobei eine zweite Kraftfahrzeugachse eine elektrische Achse mit einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine umfasst. Hierdurch kann technisch einfach eine verbesserte Zugkraftaufrechterhaltung mittels der elektrischen Achse bei Schaltungen im Hybridgetriebe erfolgen. Ferner kann ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Allradantrieb geschaffen werden. Es versteht sich, dass ein serieller Modus eingerichtet werden kann, bei dem die erste elektrische Antriebsmaschine durch die Verbrennungsmaschine generatorisch betrieben wird und dadurch der elektrischen Achse Antriebsleistung zur Verfügung stellen kann.In a further advantageous refinement, the 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 second electric drive motor. In this way, an improved maintenance of traction can be achieved in a technically simple manner by means of the electric axle when shifting gears in the hybrid transmission. Furthermore, a motor vehicle drive train can be created with an all-wheel drive. It goes without saying that a serial mode can be set up in which the first electric drive machine is operated as a generator by the internal combustion engine and can thereby make drive power available to the electric axis.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine ansteuerbar. Ergänzend oder alternativ ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers ansteuerbar. Weiterhin ergänzend oder alternativ ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Generator zum Versorgen der zweiten elektrischen Antriebsmaschine ansteuerbar. Hierdurch kann der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang effizient betrieben werden. Ein Kraftstoffverbrauch kann reduziert werden. Insbesondere kann auf einen zusätzlichen Anlasser für die Verbrennungsmaschine verzichtet werden. Es ist ein serieller Fahrmodus einrichtbar, sodass auch bei leerem Energiespeicher elektrisch angefahren werden kann.In a further advantageous embodiment, the first electric drive machine can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine. In addition or as an alternative, the first electric drive machine can be controlled as a charging generator for charging an energy store. Furthermore, additionally or alternatively, the first electric drive machine can be controlled as a generator for supplying the second electric drive machine. As a result, the motor vehicle drive train can be operated efficiently. Fuel consumption can be reduced. In particular, an additional starter for the internal combustion engine can be dispensed with. A serial driving mode can be set up so that the vehicle can be driven off electrically even when the energy storage device is empty.

Ein Festsetzen eines Elements eines Planetenradsatzes bzw. eines Vier-Wellensystems ist insbesondere als ein Blockieren einer Drehung des Elements um seine Rotationsachse zu verstehen. Vorzugsweise wird dabei das Element mittels eines Schaltelements drehfest mit einem statischen Bauteil wie einem Rahmen und/oder einem Getriebegehäuse verbunden. Es ist auch denkbar, das Element bis zu einem Stillstand zu bremsen.A locking of an element of a planetary gear set or a four-shaft system is to be understood in particular as a blocking of a rotation of the element about its axis of rotation. 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 bzw. eines Vier-Wellensystems 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 or a four-shaft system includes drivingly connecting two gears and/or the planet gear carrier and a gear of the planetary gear set, so that they rotate together with the same number of revolutions around the same point, preferably the center 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 about the switchable connection preferably temporarily carries 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 be firmly connected to an internal combustion engine and in particular to a flywheel of an internal combustion engine, for example via a softly tuned torsional damper. 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 electrodynamic shifting method has the advantage that the shifting element of the target gear to be shifted is synchronized by the interaction of the electric drive motor and the combustion engine. wherein the electric drive machine is preferably 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.

Ein Vier-Wellensystem kann aus mehreren Radsätzen bestehen deren Wellen entsprechend miteinander verkoppelt sind. Die Radsätze können verschiedene Bauformen aufweisen, z.B. Plus- oder Minus-Planetenradsätze, reduzierte Planetenradsätze. Ferner kann auch ein Stufenplanetenradsystem ein Vierwellen-System ausbilden. Durch zwei definierte Drehzahlen sind vorzugsweise alle Wellen im Vierwellen-System definiert.A four-shaft system can consist of several wheel sets whose shafts are coupled to one another accordingly. The gear sets can have different designs, e.g. plus or minus planetary gear sets, reduced planetary gear sets. Furthermore, a stepped planetary gear system can also form a four-shaft system. All shafts in the four-shaft system are preferably defined by two defined speeds.

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;
  • 2a-2d schematische Darstellungen von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben;
  • 3a und 3b schematisch die Schaltzustände der Hybridgetriebe gemäß der 2a - 2c;
  • 4a-4d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben;
  • 5a-5d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben;
  • 6a-6d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben;
  • 7a-7d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben;
  • 8a-8d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben;
  • 9a-9d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben; und
  • 10a-1 0d weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben.
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;
  • 2a-2d schematic representations of hybrid transmissions according to the invention;
  • 3a and 3b schematically the switching states of the hybrid transmission according to 2a - 2c ;
  • 4a-4d other variants of hybrid transmissions according to the invention;
  • 5a-5d other variants of hybrid transmissions according to the invention;
  • 6a-6d other variants of hybrid transmissions according to the invention;
  • 7a-7d other variants of hybrid transmissions according to the invention;
  • 8a-8d other variants of hybrid transmissions according to the invention;
  • 9a-9d other variants of hybrid transmissions according to the invention; and
  • 10a-1 0d further variants of hybrid transmissions according to the invention.

In 1 ist schematisch ein Kraftfahrzeug 10 mit einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 gezeigt. Der Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 weist eine erste elektrische Antriebsmaschine 14 und eine Verbrennungsmaschine 16 auf, die mittels eines Hybridgetriebes 18 mit einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden sind. Ferner gezeigt wird eine optionale zweite elektrische Antriebsmaschine 20, die mittels eines optionalen Getriebes eine elektrische Achse bildet und mit der Hinterachse des Kraftfahrzeugs 10 verbunden ist. Es versteht sich, dass auch eine Verbindung mit einer Vorderachse des Kraftfahrzeugs 10 möglich ist, wobei vorzugsweise das Hybridgetriebe 18 dann Antriebsleistung auf die Hinterachse überträgt. Mittels des Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 12 wird Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14, der Verbrennungsmaschine 16 und der optionalen zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 den Rädern des Kraftfahrzeugs 10 zugeführt. Das Kraftfahrzeug 10 weist ferner einen Energiespeicher 22 auf, um Energie zu speichern, die zum Versorgen der ersten und/oder optionalen zweiten elektrischen Antriebsmaschine 14, 20 dient.In 1 a motor vehicle 10 with a motor vehicle drive train 12 is shown schematically. The motor vehicle drive train 12 has a first electric drive motor 14 and an internal combustion engine 16 which are connected to a front axle of the motor vehicle 10 by means of a hybrid transmission 18 . Also shown is an optional second electric drive machine 20, which forms an electric axle by means of an optional gearbox and is connected to the rear axle of motor vehicle 10. It goes without saying that a connection to a front axle of motor vehicle 10 is also possible, with hybrid transmission 18 then preferably transmitting drive power to the rear axle. Drive power of the first electric drive machine 14, the internal combustion engine 16 and the optional second electric drive machine 20 is supplied to the wheels of the motor vehicle 10 by means of the motor vehicle drive train 12. The motor vehicle 10 also has an energy store 22 to store energy that is used to supply the first and/or optional second electric drive machine 14, 20.

In den 2a bis 2d sind schematische Darstellungen von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben 18 in Kraftfahrzeug-Antriebssträngen 12 gezeigt. Die in den 2a, 2b und 2d gezeigten Ausführungsformen von Hybridgetrieben 18 zeigen verschiedene Anbindungsvarianten eines Vier-Wellensystems 28 und sind ansonsten identisch. Die in 2c gezeigte Ausführungsform eines Hybridgetriebes 18 zeigt eine weitere alternative Anbindungsvariante des Vier-Wellensystems 28 sowie eine Anordnungsvariante von Zahnradpaaren ST1 bis ST3 auf den Teilgetrieben des Hybridgetriebes 18.In the 2a until 2d Schematic representations of hybrid transmissions 18 according to the invention in motor vehicle drive trains 12 are shown. The in the 2a , 2 B and 2d The embodiments of hybrid transmissions 18 shown show different connection variants of a four-shaft system 28 and are otherwise identical. In the 2c The embodiment of a hybrid transmission 18 shown shows a further alternative connection variant of the four-shaft system 28 and a variant arrangement of gear pairs ST1 to ST3 on the sub-transmissions of the hybrid transmission 18.

In dem in 2a gezeigten Beispiel umfasst das Hybridgetriebe 18 eine erste Getriebeeingangswelle 24, die antriebswirksam mit einem Sonnenrad eines ersten Planetenradsatzes RS1 und einem Planetenradträger eines zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden ist. Das Hybridgetriebe 18 umfasst ferner eine zweite Getriebeeingangswelle 26, die antriebswirksam mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden ist. Die zweite Getriebeeingangswelle 26 ist ferner mit einer als Koaxialmaschine ausgebildeten ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 antriebswirksam verbunden, wobei der erste Planetenradsatz RS1 zumindest abschnittsweise radial und/oder axial innerhalb der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 angeordnet ist.in the in 2a shown example, the hybrid transmission 18 includes a first transmission input shaft 24, which is drivingly connected to a sun gear of a first planetary gear set RS1 and a planet carrier of a second planetary gear set RS2. The hybrid transmission 18 also includes a second transmission input shaft 26, which is drivingly connected to a ring gear of the first planetary gear set RS1. The second transmission input shaft 26 is also drivingly connected to a first electric drive machine 14 designed as a coaxial machine, the first planetary gearset RS1 being arranged at least in sections radially and/or axially inside the first electric drive machine 14.

Der erste Planetenradsatz RS1 und der zweite Planetenradsatz RS2 bilden ein Vier-Wellensystem 28.The first planetary gear set RS1 and the second planetary gear set RS2 form a four-shaft system 28.

Das Hybridgetriebe 18 umfasst ferner eine erste Getriebeantriebswelle 30, die antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 und einem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden ist. Eine zweite Getriebeantriebswelle 32 ist antriebswirksam mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden.The hybrid transmission 18 also includes a first transmission input shaft 30 which is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set RS2 and a planet carrier of the first planetary gear set RS1. A second transmission input shaft 32 is drivingly connected to a ring gear of the second planetary gear set RS2.

Die zweite Getriebeantriebswelle 32 ist als Vollwelle ausgebildet, wobei die erste Getriebeantriebswelle 30 als Hohlwelle ausgebildet ist und die zweite Getriebeantriebswelle 32 zumindest abschnittsweise umgibt.The second transmission drive shaft 32 is designed as a solid shaft, with the first transmission drive shaft 30 being designed as a hollow shaft and the second transmission input shaft 32 at least partially surrounds.

Die erste Getriebeantriebswelle 30 weist ein Festrad eines ersten Zahnradpaars ST1 und ein Festrad eines zweiten Zahnradpaars ST2 auf, die jeweils mit an einer Vorgelegewelle 34 angeordneten Losrädern in Eingriff stehen.The first transmission drive shaft 30 has a fixed wheel of a first gear pair ST1 and a fixed wheel of a second gear pair ST2, which are each arranged on a countershaft 34 idler gears in engagement.

An der zweiten Getriebeantriebswelle 32 ist ein Festrad eines dritten Zahnradpaars ST3 angeordnet, das mit einem an der Vorgelegewelle 34 angeordneten Losrad in Eingriff steht.A fixed wheel of a third gear pair ST3 is arranged on the second transmission input shaft 32 and meshes with an idler wheel arranged on the countershaft 34 .

Die Vorgelegewelle 34 umfasst ferner ein Abtriebszahnrad zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe 18 zu einem Abtrieb 36, insbesondere einem Differential des Abtriebs 36.The countershaft 34 also includes an output gear for transmitting drive power from the hybrid transmission 18 to an output 36, in particular a differential of the output 36.

Durch Einlegen eines ersten Schaltelements A kann das erste Zahnradpaar ST1 antriebswirksam geschaltet werden, wobei das erste Schaltelement A das Losrad des ersten Zahnradpaars ST1 antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 verbindet.By engaging a first shifting element A, the first gearwheel pair ST1 can be shifted in a drivingly effective manner, the first shifting element A connecting the loose wheel of the first gearwheel pair ST1 to the countershaft 34 in a drivingly effective manner.

Das Losrad des zweiten Zahnradpaars ST2 kann durch Einlegen eines zweiten Schaltelements B antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 verbunden werden.The loose wheel of the second gearwheel pair ST2 can be drivingly connected to the countershaft 34 by inserting a second shifting element B.

Durch Einlegen eines dritten Schaltelements C kann das Losrad des dritten Zahnradpaars ST3 antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 verbunden werden.By engaging a third shifting element C, the loose wheel of the third gear pair ST3 can be connected to the countershaft 34 in a drivingly active manner.

Ein viertes Schaltelement D ist dazu ausgebildet, das Losrad des dritten Zahnradpaars ST3 antriebswirksam mit dem Losrad des zweiten Zahnradpaars ST2 zu verbinden, wobei bei dieser Verbindung keine Antriebsleistung zur Vorgelegewelle 34 übertragen wird.A fourth shifting element D is designed to drive the loose wheel of the third gear pair ST3 to the loose wheel of the second gear pair ST2, with no drive power being transmitted to the countershaft 34 in this connection.

Das Hybridgetriebe 18 umfasst ferner ein Verbindungsschaltelement K3, das dazu ausgebildet ist, die erste Getriebeantriebswelle 30 antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle 32 zu verbinden und so das Vier-Wellensystem 28 zu verblocken.The hybrid transmission 18 also includes a connecting switching element K3, which is designed to drive-effectively connect the first transmission input shaft 30 to the second transmission input shaft 32 and thus block the four-shaft system 28.

Das erste Schaltelement A ist mit dem zweiten Schaltelement B zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst. Das dritte Schaltelement C ist mit dem vierten Schaltelement D zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.The first switching element A is combined with the second switching element B to form a double switching element. The third switching element C is combined with the fourth switching element D to form a double switching element.

Bevorzugt sind die Schaltelemente A bis D, K3 als formschlüssige, beispielsweise Klauenschaltelemente, ausgebildet.The shifting elements A to D, K3 are preferably designed as form-fitting shifting elements, for example claw shifting elements.

Das Hybridgetriebe 18 umfasst ferner eine Verbrennungsmaschinenkupplung K0, die an der ersten Getriebeeingangswelle 24 angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, eine nicht gezeigte Verbrennungsmaschine 16 vom Hybridgetriebe 18 zu entkoppeln. Die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 ist als Reibschaltelement ausgebildet, sodass ein Schwungstart der Verbrennungsmaschine 16 möglich ist, die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 als Anfahrelement für die Verbrennungsmaschine 16 dienen kann und die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 unter Drehzahldifferenz geschlossen werden kann.The hybrid transmission 18 also includes an internal combustion engine clutch K0, which is arranged on the first transmission input shaft 24 and is designed to decouple an internal combustion engine 16 (not shown) from the hybrid transmission 18 . The internal combustion engine clutch K0 is designed as a friction shift element, so that a momentum start of the internal combustion engine 16 is possible, the internal combustion engine clutch K0 can serve as a starting element for the internal combustion engine 16 and the internal combustion engine clutch K0 can be closed with a speed difference.

Vorteilhaft kann folglich ein Hybridgetriebe 18 mit einem einfachen mechanischen Aufbau, insbesondere drei Zahnradpaaren ST1 bis ST3 und zwei Planetenradsätzen RS1, RS2, geschaffen werden, das mit nur vier Aktoren betätigbar ist. Das Hybridgetriebe 18 weist eine kompakte Bauweise bei geringer Bauteilbelastung mit geringen Getriebeverlusten und einem guten Verzahnungswirkungsgrad auf. Ferner kann mit dem Hybridgetriebe 18 eine vorteilhafte Übersetzungsreihe eingerichtet werden.Consequently, a hybrid transmission 18 with a simple mechanical structure, in particular three gear pairs ST1 to ST3 and two planetary gear sets RS1, RS2, can advantageously be created, which can be actuated with only four actuators. The hybrid transmission 18 has a compact design with low component loading with low transmission losses and good gearing efficiency. Furthermore, an advantageous gear ratio series can be set up with the hybrid transmission 18 .

In 2b ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 2a gezeigten Ausführungsform sind die Anbindungen im Vier-Wellensystem 28 wie folgt. Die erste Getriebeeingangswelle 24 ist antriebswirksam mit einem Planetenradträger des erste Planetenradsatzes RS1 verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle 26 ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 und einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle 30 ist antriebswirksam mit einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle 32 ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 und einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden.In 2 B Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the in 2a shown embodiment, the connections in the four-shaft system 28 are as follows. The first transmission input shaft 24 is drivingly connected to a planetary gear carrier of the first planetary gearset RS1. The second transmission input shaft 26 is drivingly connected to a sun gear of the first planetary gear set RS1 and a ring gear of the second planetary gear set RS2. The first transmission input shaft 30 is drivingly connected to a planet carrier of the second planetary gear set RS2. The second transmission input shaft 32 is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set RS2 and a ring gear of the first planetary gear set RS1.

In 2c ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu den zuvor beschriebenen Ausführungsformen von Hybridgetrieben 18 ist die erste Getriebeeingangswelle 24 antriebswirksam mit jeweils einem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle 26 ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle 30 ist antriebswirksam jeweils mit einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle 32 ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden.In 2c Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the previously described embodiments of hybrid transmissions 18, the first transmission input shaft 24 is drivingly connected to a respective planetary gear carrier of the first planetary gearset RS1 and the second planetary gearset RS2. The second transmission input shaft 26 is drivingly connected to a sun gear of the first planetary gear set RS1. The first transmission input shaft 30 is drivingly connected to a ring gear of the first planetary gearset RS1 and the second planetary gearset RS2. The second transmission input shaft 32 is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set RS2.

Ferner sind im Unterschied zu den bisher gezeigten Ausführungsformen das zweite Zahnradpaar ST2 und das dritte Zahnradpaar ST3 der zweiten Getriebeantriebswelle 32 zugeordnet, wobei der ersten Getriebeantriebswelle 30 das erste Zahnradpaar ST1 zugeordnet ist. Die Zuordnung der Schaltelemente ist ferner wie folgt. Das erste Schaltelement A ist dazu ausgebildet, das zweite Zahnradpaar ST2 antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 zu verbinden. Das zweite Schaltelement B ist dazu ausgebildet, das dritte Zahnradpaar ST3 antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 zu verbinden. Das erste Schaltelement A ist mit dem zweiten Schaltelement B zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.Furthermore, in contrast to the previously shown embodiments, the second pair of gears ST2 and the third pair of gears ST3 are assigned to the second transmission input shaft 32, with the first transmission input shaft 30 being assigned the first pair of gears ST1. The assignment of the switching elements is also as follows. The first shifting element A is designed to connect the second gearwheel pair ST2 to the countershaft 34 in a drivingly effective manner. The second shifting element B is designed to connect the third gear pair ST3 to the countershaft 34 in a drivingly effective manner. The first switching element A is combined with the second switching element B to form a double switching element.

Das dritte Schaltelement C ist dazu ausgebildet, das erste Zahnradpaar ST1 antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 zu verbinden. Das vierte Schaltelement D ist dazu ausgebildet, das erste Zahnradpaar ST1 antriebswirksam mit dem zweiten Zahnradpaar ST3 zu verbinden, wobei bei dieser Verbindung keine Antriebsleistung zur Vorgelegewelle 34 übertragen wird. Das vierte Schaltelement D und das dritte Schaltelement C sind zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.The third shifting element C is designed to connect the first gearwheel pair ST1 to the countershaft 34 in a drivingly effective manner. The fourth shifting element D is designed to drive-connect the first gear pair ST1 to the second gear pair ST3, with no drive power being transmitted to the countershaft 34 in this connection. The fourth switching element D and the third switching element C are combined to form a double switching element.

In 2d ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu den in 2a und 2b gezeigten Ausführungsformen ist die erste Getriebeeingangswelle 24 antriebswirksam mit einem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle 26 ist antriebswirksam mit einem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle 30 ist antriebswirksam mit einem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes RS2 und einem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle 32 ist antriebswirksam mit einem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 und einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden.In 2d Another variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to the 2a and 2 B In the embodiments shown, the first transmission input shaft 24 is drivingly connected to a planet carrier of the first planetary gear set RS1. The second transmission input shaft 26 is drivingly connected to a ring gear of the second planetary gear set RS2. The first transmission input shaft 30 is drivingly connected to a planet carrier of the second planetary gear set RS2 and a sun gear of the first planetary gear set RS1. The second transmission input shaft 32 is drivingly connected to a sun gear of the second planetary gear set RS2 and a ring gear of the first planetary gear set RS1.

In 3a sind schematisch die Schaltzustände der Hybridgetriebe 18 gemäß den 2a, 2b und 2d in einer Schaltmatrix 38 gezeigt. In der ersten Spalte der Schaltmatrix 38 sind die Verbrennungsgangstufen V1 bis V4, drei elektrodynamische Überlagerungszustände EDA1 bis EDA3, drei Elektrogangstufen E1 bis E3 sowie zwei Schaltzustände für Laden-in-Neutral LiN gezeigt.In 3a are schematically the switching states of the hybrid transmission 18 according to 2a , 2 B and 2d shown in a switching matrix 38 . The combustion gear stages V1 to V4, three electrodynamic superposition states EDA1 to EDA3, three electric gear stages E1 to E3 and two switching states for charge-to-neutral LiN are shown in the first column of the switching matrix 38 .

In der zweiten bis siebten Spalte sind die Schaltzustände der Verbrennungsmaschinenkupplung K0, des ersten bis vierten Schaltelements A bis D und des Verbindungsschaltelements K3 gezeigt, wobei ein „X“ bedeutet, dass das jeweilige Schaltelement bzw. die jeweilige Kupplung geschlossen ist, also die zugeordneten Getriebebauteile antriebswirksam miteinander verbindet. Sofern kein Eintrag vorhanden ist, ist davon auszugehen, dass das entsprechende Schaltelement bzw. die entsprechende Kupplung offen ist, also keine Antriebsleistung überträgt.The second to seventh columns show the shifting states of the internal combustion engine clutch K0, the first to fourth shifting elements A to D and the connecting shifting element K3, with an "X" meaning that the respective shifting element or the respective clutch is closed, i.e. the associated transmission components drivingly connected to each other. If there is no entry, it can be assumed that the corresponding shifting element or the corresponding clutch is open, i.e. not transmitting any drive power.

Zum Einrichten der ersten Verbrennungsgangstufe V1 sind die Verbrennungsmaschinenkupplung K0, das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D zu schließen.To set up the first combustion gear stage V1, the combustion engine clutch K0, the first switching element A and the fourth switching element D are to be closed.

Ein Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 des ersten Schaltelements A und des dritten Schaltelements C richtet eine zweite Verbrennungsgangstufe V2 ein.Closing the internal combustion engine clutch K0 of the first switching element A and the third switching element C establishes a second combustion gear stage V2.

Eine erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 des zweiten Schaltelements B und des dritten Schaltelements C eingerichtet werden.A first variant of the third combustion gear stage V3.1 can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0 of the second switching element B and the third switching element C.

Ein Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0, des zweiten Schaltelements B und des vierten Schaltelements D richtet eine zweite Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.2 ein.Closing the internal combustion engine clutch K0, the second shifting element B and the fourth shifting element D establishes a second variant of the third combustion gear stage V3.2.

Eine vierte Verbrennungsgangstufe V4 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0, des zweiten Schaltelements B und des Verbindungsschaltelements K3 eingerichtet werden.A fourth combustion gear stage V4 can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0, the second switching element B and the connecting switching element K3.

Eine erste Zusatzverbrennungsgangstufe ZV1 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0, des ersten Schaltelements A und des Verbindungsschaltelements K3 eingerichtet werden.A first additional combustion gear ZV1 can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0, the first switching element A and the connecting switching element K3.

Eine zweite Zusatzverbrennungsgangstufe ZV2 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0, des dritten Schaltelements C und des Verbindungsschaltelements K3 eingerichtet werden.A second additional combustion gear ZV2 can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0, the third switching element C and the connecting switching element K3.

Ein erster elektrodynamischer Überlagerungszustand EDA1 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und des ersten Schaltelements A eingerichtet werden.A first electrodynamic superimposition state EDA1 can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0 and the first switching element A.

Ein zweiter elektrodynamischer Überlagerungszustand EDA2 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und des zweiten Schaltelements B eingerichtet werden.A second electrodynamic superimposition state EDA2 can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0 and the second switching element B.

Ein Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und des dritten Schaltelements C richtet einen dritten elektrodynamischen Überlagerungszustand EDA3 ein.Closing the internal combustion engine clutch K0 and the third shifting element C sets up a third electrodynamic superimposition state EDA3.

Die erste Elektrogangstufe E1 kann durch Schließen des ersten Schaltelements A und des Verbindungsschaltelements K3 eingerichtet werden.The first electric gear stage E1 can be set up by closing the first switching element A and the connecting switching element K3.

Ein Schließen des dritten Schaltelements C und des Verbindungsschaltelements K3 richtet eine zweite Elektrogangstufe E2 ein.Closing the third switching element C and the connecting switching element K3 establishes a second electric gear stage E2.

Eine dritte Elektrogangstufe E3 kann durch Schließen des zweiten Schaltelements B und des Verbindungsschaltelements K3 eingerichtet werden.A third electric gear stage E3 can be set up by closing the second switching element B and the connecting switching element K3.

Ein erster Zustand Laden-in-Neutral LiN1 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und des Verbindungsschaltelements K3 eingerichtet werden.A first charge-in-neutral LiN1 state can be established by closing the engine clutch K0 and the connection switching element K3.

Ein weiterer Zustand Laden-in-Neutral LiN2 kann durch Schließen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 und des vierten Schaltelements D eingerichtet werden.Another charge-in-neutral LiN2 state can be set up by closing the internal combustion engine clutch K0 and the fourth switching element D.

Zum verbrennungsmotorischen bzw. hybriden Fahren, also wenn die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 geschlossen ist, stehen vier mechanische Fahrgänge für die Verbrennungsmaschine 16 zur Verfügung.For internal combustion engine or hybrid driving, ie when the internal combustion engine clutch K0 is closed, four mechanical driving gears are available for the internal combustion engine 16 .

In der ersten Verbrennungsgangstufe V1 sind das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement D geschlossen. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 dreht dabei ein wenig langsamer als die Verbrennungsmaschine 16.In the first combustion gear stage V1, the first switching element A and the fourth switching element D are closed. The first electric drive machine 14 rotates a little slower than the internal combustion engine 16.

In der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 sind das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C geschlossen. In dieser Schaltstellung dreht die erste elektrische Antriebsmaschine 14 etwas schneller als die Verbrennungsmaschine 16.In the second combustion gear stage V2, the first switching element A and the third switching element C are closed. In this switching position, the first electric drive machine 14 turns slightly faster than the internal combustion engine 16.

In der dritten Verbrennungsgangstufe V3 sind das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C oder das zweite Schaltelement B und das vierte Schaltelement D geschlossen. Die beiden Gangstufen sind dabei wirkungsgleich. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 dreht in dieser Schaltstellung etwas langsamer als die Verbrennungsmaschine 16.In the third combustion gear stage V3, the second switching element B and the third switching element C or the second switching element B and the fourth switching element D are closed. The two gears have the same effect. In this switching position, the first electric drive machine 14 rotates somewhat more slowly than the internal combustion engine 16.

In der vierten Verbrennungsgangstufe V4 sind das zweite Schaltelement B und das Verbindungsschaltelement K3 geschlossen. In dieser Schaltstellung dreht die erste elektrische Antriebsmaschine 14 gleichschnell wie die Verbrennungsmaschine 16, da das Vier-Wellensystem 28 durch das geschlossene Verbindungsschaltelement K3 verblockt ist.In the fourth combustion gear stage V4, the second switching element B and the connecting switching element K3 are closed. In this switching position, the first electric drive machine 14 rotates at the same speed as the internal combustion engine 16, since the four-shaft system 28 is blocked by the closed connecting switching element K3.

Die Schaltstellungen, bei denen das Verbindungsschaltelement K3 geschlossen ist, können für die erste elektrische Antriebsmaschine 14 als rein elektrische Gangstufen genutzt werden, wenn die Verbrennungsmaschine 16 über die offene Verbrennungsmaschinenkupplung K0 abgetrennt ist.The switching positions in which the connecting switching element K3 is closed can be used as purely electric gear steps for the first electric drive machine 14 when the internal combustion engine 16 is disconnected via the open internal combustion engine clutch K0.

In der in 2a gezeigten Ausführungsform entsteht, wenn das erste Schaltelement A oder das zweite Schaltelement B geschlossen wird, bei geschlossener Verbrennungsmaschinenkupplung K0 ein EDA-Zustand am ersten Planetenradsatz RS1. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 das Drehmoment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Der Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über das erste Zahnradpaar ST1 oder das zweite Zahnradpaar ST2 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich.in the in 2a embodiment shown arises when the first switching element A or the second switching element B is closed, with closed internal combustion engine clutch K0, an EDA state on the first planetary gear set RS1. The internal combustion engine 16 is then connected to the sun gear of the first planetary gear set RS1, with the first electric drive machine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the ring gear of the first planetary gear set RS1. The planet carrier of the first planetary gear set RS1 is connected to the output 36 via the first gear pair ST1 or the second gear pair ST2. As a result, an electrodynamic forward drive is possible.

In der in 2b gezeigten Ausführungsform entsteht, wenn das erste Schaltelement A oder das zweite Schaltelement B bei geschlossener Verbrennungsmaschinenkupplung K0 geschlossen wird, ein EDA-Zustand an den beiden Planetenradsätzen RS1, RS2. Die Verbrennungsmaschine16 ist dann mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes R1 und am Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Der Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist über das erste Zahnradpaar ST1 oder das zweite Zahnradpaar ST2 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle 32, die das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindet, fungiert als Koppelwelle. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich.in the in 2 B The embodiment shown arises when the first switching element A or the second switching element B is closed with the internal combustion engine clutch K0 closed, an EDA state on the two planetary gear sets RS1, RS2. The internal combustion engine 16 is then connected to the planet carrier of the first planetary gear set RS1, with the first electric drive engine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the sun gear of the first planetary gear set R1 and on the ring gear of the second planetary gear set RS2. The planet carrier of the second planetary gear set RS2 is connected to the output 36 via the first gear pair ST1 or the second gear pair ST2. The second transmission drive shaft 32, which connects the ring gear of the first planetary gear set RS1 to the sun gear of the second planetary gear set RS2, acts as a coupling shaft. As a result, an electrodynamic forward drive is possible.

In der in 2d gezeigten Ausführungsform entsteht ein elektrodynamischer Überlagerungszustand, wenn das erste Schaltelement A oder das zweite Schaltelement B bei geschlossener Verbrennungsmaschinenkupplung K0 geschlossen wird. Der elektrodynamische Überlagerungszustand entsteht an den beiden Planetenradsätzen RS1, RS2. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 und der Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes RS2 sind über das erste Zahnradpaar ST1 oder das zweite Zahnradpaar ST2 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Die zweite Getriebeantriebswelle 32, die das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindet, fungiert als Koppelwelle. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich.in the in 2d In the embodiment shown, an electrodynamic superposition occurs when the first switching element A or the second switching element B is closed when the internal combustion engine clutch K0 is closed. The electrodynamic superposition occurs at the two planetary gear sets RS1, RS2. The internal combustion engine 16 is then connected to the planetary gear carrier of the first planetary gear set RS1, with the first electric drive machine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the ring gear of the second planetary gear set RS2. The sun gear of the first planetary gearset RS1 and the planetary gear carrier of the second planetary gearset RS2 are connected to the output 36 via the first gearwheel pair ST1 or the second gearwheel pair ST2. The second transmission input shaft 32, the ring gear of the first planetary gear set RS1 connects to the sun gear of the second planetary gear set RS2, acts as a coupling shaft. As a result, an electrodynamic forward drive is possible.

Für die Ausführungsformen der 2a, 2b und 2d kann aus dem ersten elektrodynamischen Überlagerungszustand EDA1 die erste Verbrennungsgangstufe V1 und die zweite Verbrennungsgangstufe V2 für die Verbrennungsmaschine 16 eingelegt werden, weil in diesen Schaltzuständen das erste Schaltelement A jeweils geschlossen ist. Aus einem zweiten elektrodynamischen Überlagerungszustand EDA2 kann für die Verbrennungsmaschine 16 die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1, die zweite Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.2 und die vierte Verbrennungsgangstufe V4 eingelegt werden, weil in diesen Schaltzuständen das zweite Schaltelement B jeweils geschlossen ist.For the embodiments of 2a , 2 B and 2d For example, the first combustion gear V1 and the second combustion gear V2 for the internal combustion engine 16 can be engaged from the first electrodynamic superimposition state EDA1 because the first switching element A is closed in each case in these switching states. From a second electrodynamic superimposition state EDA2, the first variant of the third combustion gear V3.1, the second variant of the third combustion gear V3.2 and the fourth combustion gear V4 can be engaged for the internal combustion engine 16 because the second switching element B is closed in each of these switching states.

In der in 2a gezeigten Ausführungsform entsteht ein weiterer elektrodynamischer Überlagerungszustand EDA3 an den beiden Planetenradsätzen RS1, RS2 durch Schließen des dritten Schaltelements C. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 und dem Planetenradträger des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine am Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Das Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist über das dritte Zahnradpaar ST3 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle 30, die den Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindet, fungiert als Koppelwelle. Hierdurch ist ein EDA-Anfahren vorwärts möglich.in the in 2a In the embodiment shown, a further electrodynamic superimposition state EDA3 is created on the two planetary gear sets RS1, RS2 by closing the third switching element C. The internal combustion engine 16 is then connected to the sun gear of the first planetary gear set RS1 and the planetary gear carrier of the second planetary gear set RS2, with the first electric drive machine being connected to the ring gear of the first planetary gear set RS1 supports the torque of the internal combustion engine 16. The ring gear of the second planetary gear set RS2 is connected to the output 36 via the third gear pair ST3. The first transmission drive shaft 30, which connects the planetary gear carrier of the first planetary gearset RS1 to the sun gear of the second planetary gearset RS2, acts as a coupling shaft. This enables forward EDA approach.

In der in 2b gezeigten Ausführungsform entsteht durch Schließen des dritten Schaltelements C ein weiterer elektrodynamischer Überlagerungszustand EDA3 am ersten Planetenradsatz RS1. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über das dritte Zahnradpaar ST3 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich.in the in 2 B shown embodiment is created by closing the third switching element C, a further electrodynamic superimposition state EDA3 on the first planetary gear set RS1. The internal combustion engine 16 is then connected to the planet carrier of the first planetary gear set RS1, with the first electric drive machine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the sun gear of the first planetary gear set RS1. The ring gear of the first planetary gear set RS1 is connected to the output 36 via the third gear pair ST3. As a result, an electrodynamic forward drive is possible.

In der in 2d gezeigten Ausführungsform entsteht ein weiterer elektrodynamischer Überlagerungszustand EDA3 durch Schließen des dritten Schaltelements C an den beiden Planetenradsätzen RS1, RS2. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 und das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 sind über das dritte Zahnradpaar ST3 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle 30, die das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 mit dem Planetenradträger der zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindet, fungiert als Koppelwelle. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich.in the in 2d In the embodiment shown, another electrodynamic superimposition state EDA3 is created by closing the third switching element C on the two planetary gear sets RS1, RS2. The internal combustion engine 16 is then connected to the planetary gear carrier of the first planetary gear set RS1, with the first electric drive machine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the ring gear of the second planetary gear set RS2. The ring gear of the first planetary gear set RS1 and the sun gear of the second planetary gear set RS2 are connected to the output 36 via the third gear pair ST3. The first transmission drive shaft 30, which connects the sun gear of the first planetary gearset RS1 to the planetary gear carrier of the second planetary gearset RS2, acts as a coupling shaft. As a result, an electrodynamic forward drive is possible.

Für die Ausführungsformen der 2a, 2b und 2d kann aus dem oben beschriebenen dritten elektrodynamischen Überlagerungszustand EDA3 in die zweite Verbrennungsgangstufe V2, die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 und die zweite Zusatzverbrennungsgangstufe ZV2 geschaltet werden, weil in diesen Schaltzuständen das dritte Schaltelement C jeweils geschlossen ist.For the embodiments of 2a , 2 B and 2d can be switched from the third electrodynamic superimposition state EDA3 described above to the second combustion gear V2, the first variant of the third combustion gear V3.1 and the second additional combustion gear ZV2, because the third switching element C is closed in each of these switching states.

Für die in den 2a, 2b und 2d gezeigten Ausführungsformen können die folgenden elektrodynamischen Lastschaltungen durchgeführt werden. Eine Schaltung von der ersten Gangstufe in die zweite Gangstufe kann elektrodynamisch durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, wobei das erste Schaltelement A geschlossen bleibt. Hierbei wird von der ersten Verbrennungsgangstufe V1 in die zweite Verbrennungsgangstufe V2 gewechselt.For those in the 2a , 2 B and 2d In the embodiments shown, the following electrodynamic load shifts can be performed. A shift from the first gear to the second gear can take place electrodynamically by the first electric drive machine 14, with the first shifting element A remaining closed. Here, there is a change from the first combustion gear stage V1 to the second combustion gear stage V2.

Eine Schaltung von der zweiten in die dritte Gangstufe kann ebenfalls elektrodynamisch durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, wobei das dritte Schaltelement C geschlossen bleibt. Hierbei wird von der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 in die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 gewechselt.A shift from the second to the third gear can also take place electrodynamically by the first electric drive machine 14, with the third shift element C remaining closed. Here, there is a change from the second combustion gear stage V2 to the first variant of the third combustion gear stage V3.1.

Eine Schaltung von der dritten Gangstufe in die vierte Gangstufe kann elektrodynamisch durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, wobei das zweite Schaltelement B geschlossen bleibt. Hierbei wird von der ersten Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 in die vierte Verbrennungsgangstufe V4 gewechselt.A shift from the third gear to the fourth gear can take place electrodynamically by the first electric drive machine 14, with the second shifting element B remaining closed. In this case, a change is made from the first variant of the third combustion gear V3.1 to the fourth combustion gear V4.

Eine Schaltung von der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 in die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 kann beispielsweise wie folgt erfolgen. Im Ausgangszustand, also im Schaltzustand für die zweite Verbrennungsgangstufe V2, sind die Verbrennungsmaschinenkupplung K0, das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C geschlossen. Die Momente der Verbrennungsmaschine 16 und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 werden so eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits das einzulegende erste Schaltelement A lastfrei wird. Das erste Schaltelement A wird sodann geöffnet. Die Momente der Verbrennungsmaschine 16 und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 werden so eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits die Drehzahl der Verbrennungsmaschine 16 absinkt. Wird das einzulegende zweite Schaltelement B synchron, wird es geschlossen. Dadurch ist die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 für die Verbrennungsmaschine 16 mechanisch geschaltet, also die Verbrennungsmaschinenkupplung K0, das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C geschlossen.A shift from the second combustion gear stage V2 to the first variant of the third combustion gear stage V3.1 can take place, for example, as follows. In the initial state, ie in the switching state for the second combustion gear stage V2, the internal combustion engine clutch K0, the first switching element A and the third switching element C are closed. The moments of the internal combustion engine 16 and the first electric Driving machine 14 are adjusted so that on the one hand the desired output torque is provided and on the other hand the first shifting element A to be engaged is load-free. The first switching element A is then opened. The moments of the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 are set in such a way that on the one hand the desired output torque is provided and on the other hand the speed of the internal combustion engine 16 drops. If the second switching element B to be engaged is synchronous, it is closed. As a result, the first variant of the third combustion gear stage V3.1 for the internal combustion engine 16 is switched mechanically, that is to say the internal combustion engine clutch K0, the second switching element B and the third switching element C are closed.

Rückschaltungen erfolgen analog zu Hochschaltungen, nur in umgekehrter Ablauffolge.Downshifts are analogous to upshifts, only in reverse sequence.

Es versteht sich, dass auch Schubschaltungen möglich sind, da die erste elektrische Antriebsmaschine 14 auch Moment an einem der Planetenradsätze RS1, RS2 bremsend abstützen kann.It goes without saying that overrun shifts are also possible, since the first electric drive machine 14 can also support braking torque on one of the planetary gear sets RS1, RS2.

Ist nur das Verbindungsschaltelement K3 geschlossen, kann die erste elektrische Antriebsmaschine 14 über die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 mit der Verbrennungsmaschine 16 unabhängig vom Abtrieb 36 verbunden werden. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 und die Verbrennungsmaschine 16 drehen gleichschnell. So ist einerseits ein Start der Verbrennungsmaschine 16 mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 möglich, der auch als Schwungstart mit Differenzdrehzahl an der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 ausgeführt werden kann, wenn die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 als Reibkupplung ausgebildet ist. Andererseits kann die erste elektrische Antriebsmaschine 14 als Generator betrieben werden und den elektrischen Energiespeicher 22 laden oder elektrische Verbraucher versorgen. Es versteht sich, dass ein Verbraucher auch eine zweite elektrische Antriebsmaschine 20 sein kann, die beispielsweise an einer nicht vom Hybridgetriebe 18 angetriebenen Fahrzeugachse angeordnet ist und eine sogenannte elektrische Achse bildet.If only the connection switching element K3 is closed, the first electric drive machine 14 can be connected to the combustion engine 16 independently of the output 36 via the combustion engine clutch K0. The first electric drive machine 14 and the internal combustion engine 16 rotate at the same speed. On the one hand, the internal combustion engine 16 can be started by means of the first electric drive unit 14, which can also be carried out as a momentum start with a differential speed at the internal combustion engine clutch K0 if the internal combustion engine clutch K0 is designed as a friction clutch. On the other hand, the first electric drive machine 14 can be operated as a generator and can charge the electric energy store 22 or supply electric loads. It goes without saying that a consumer can also be a second electric drive machine 20, which is arranged, for example, on a vehicle axle that is not driven by the hybrid transmission 18 and forms a so-called electric axle.

Ein Übergang aus dem Schaltzustand für Laden-in-Neutral LiN1 ist in die erste Zusatzverbrennungsgangstufe ZV1, die zweite Zusatzverbrennungsgangstufe ZV2 und die vierte Verbrennungsgangstufe V4 möglich, weil in diesen Schaltzuständen das Verbindungsschaltelement K3 jeweils geschlossen ist.A transition from the switching state for charge-in-neutral LiN1 to the first additional combustion gear ZV1, the second additional combustion gear ZV2 and the fourth combustion gear V4 is possible because the connecting switching element K3 is closed in each of these switching states.

Ein weiterer Laden-in-Neutral-Modus LiN2 ist durch Schließen des vierten Schaltelements D möglich. In diesem Schaltzustand dreht die erste elektrische Antriebsmaschine 14 langsamer als die Verbrennungsmaschine 16, daher ist der oben genannte Laden-in-Neutral-Zustand LiN1, bei dem das Verbindungsschaltelement K3 geschlossen ist, zu bevorzugen.Another charge-to-neutral mode LiN2 is possible by closing the fourth switching element D. In this switching state, the first electric drive machine 14 rotates more slowly than the internal combustion engine 16, so the above-mentioned charge-to-neutral state LiN1, in which the connection switching element K3 is closed, is preferable.

Ein Übergang vom zweiten Laden-in-Neutral-Zustand LiN2 ist in die erste Verbrennungsgangstufe V1 und die zweite Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.2 möglich, weil das vierte Schaltelement D in diesen Fallzuständen jeweils geschlossen ist.A transition from the second charge-in-neutral state LiN2 to the first combustion gear stage V1 and the second variant of the third combustion gear stage V3.2 is possible because the fourth switching element D is closed in each of these case states.

Es versteht sich, dass, sofern eine elektrische Achse im Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 vorhanden ist, ein Allrad-Antriebssystem mit einer zweiten, rein elektrisch angetriebenen Achse geschaffen werden kann. Beispielsweise kann das Hybridgetriebe als Frontantrieb mit einem zusätzlichen Hinterachsantrieb mit der separaten zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 erfolgen.It goes without saying that if an electric axle is present in the motor vehicle drive train 12, an all-wheel drive system can be created with a second, purely electrically driven axle. For example, the hybrid transmission can take place as a front-wheel drive with an additional rear-axle drive with the separate second electric drive machine 20 .

Hierdurch können E-CVT-Funktionen eingerichtet werden, da die elektrodynamischen Überlagerungszustände EDA1 bis EDA3 leistungsverzweigte E-CVT-Bereiche für die Verbrennungsmaschine 16 bilden, bei denen auch ein batterieneutraler Betrieb möglich ist.In this way, E-CVT functions can be set up, since the electrodynamic superimposition states EDA1 to EDA3 form power-split E-CVT areas for the internal combustion engine 16, in which battery-neutral operation is also possible.

Ferner kann ein serielles Fahren erfolgen, bei dem das Hybridgetriebe 18 in einen der beiden Zustände für Laden-in-Neutral LiN1, LiN2 geschaltet wird. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 kann so generatorisch betrieben werden und die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 speisen, wobei mit der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 gefahren wird.Furthermore, serial driving can take place, in which the hybrid transmission 18 is switched to one of the two states for charge-in-neutral LiN1, LiN2. The first electric drive machine 14 can thus be operated as a generator and feed the second electric drive machine 20 , with the second electric drive machine 20 being used for driving.

Ferner kann eine Zugkraftunterstützung mittels der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 erfolgen. Die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 kann die Zugkraft stützen, wenn im Hybridgetriebe Umschaltungen notwendig sind, bei denen der Abtrieb 36 des Hybridgetriebes 18 lastfrei wird. Solche Übergänge sind beispielsweise, wenn zunächst rein elektrisch mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 und optional der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 gefahren wird und dann ein Start der Verbrennungsmaschine 16 in Neutral mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 erfolgen soll. Weitere Beispiele sind ein sogenanntes serielles Schalten. Bei einem geschlossenen Verbindungsschaltelement K3 erfolgt ein beliebiger Wechsel zwischen der ersten Zusatzverbrennungsgangstufe ZV1, der zweiten Zusatzverbrennungsgangstufe ZV2 und der vierten Verbrennungsgangstufe V4. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 kann hierbei vorteilhaft unterbrechungsfrei generatorisch arbeiten und hierdurch sowohl das Bordnetz als auch die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 mit elektrischer Leistung versorgen.Furthermore, a traction force can be assisted by means of the second electric drive machine 20 . The second electric drive machine 20 can support the traction when shifts are necessary in the hybrid transmission, in which the output 36 of the hybrid transmission 18 is load-free. Such transitions are, for example, when driving is initially purely electric with the first electric drive machine 14 and optionally the second electric drive machine 20 and then the internal combustion engine 16 is to be started in neutral using the first electric drive machine 14 . Further examples are a so-called serial switching. When the connection switching element K3 is closed, any changeover takes place between the first additional combustion gear stage ZV1, the second additional combustion gear stage ZV2 and the fourth combustion gear stage V4. The first electric drive machine 14 can advantageously work as a generator without interruption and as a result both the vehicle electrical system and the second electric one Provide drive machine 20 with electrical power.

In 3b sind schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes 18 gemäß der 2c in einer Schaltmatrix 40 gezeigt. Die Schaltmatrix 40 ist dabei analog zu der in 3a gezeigten Schaltmatrix 38 dargestellt. Die einzelnen Schaltzustände der Schaltmatrix 40 ergeben sich dabei aus den Schaltzuständen der Schaltmatrix 38, wenn die Schaltstellungen für das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B jeweils getauscht sind. Mit anderen Worten ist in der Schaltmatrix 40 das erste Schaltelement A zu schließen, wenn in den entsprechenden Gangstufen in der Schaltmatrix 38 das zweite Schaltelement B geschlossen ist und das zweite Schaltelement B zu schließen, wenn in der Schaltmatrix 38 das erste Schaltelement A geschlossen ist.In 3b are schematically the switching states of the hybrid transmission 18 according to 2c shown in a switching matrix 40 . The switching matrix 40 is analogous to that in 3a switching matrix 38 shown. The individual switching states of the switching matrix 40 result from the switching states of the switching matrix 38 when the switching positions for the first switching element A and the second switching element B are swapped in each case. In other words, the first switching element A in the switching matrix 40 is to be closed when the second switching element B is closed in the corresponding gears in the switching matrix 38, and the second switching element B is to be closed when the first switching element A in the switching matrix 38 is closed.

Die Betriebsmodi der Ausführungsform eines Hybridgetriebes 18 gemäß der 2c unterscheiden sich lediglich in den elektrodynamischen Überlagerungszuständen und den elektrodynamischen Lastschaltungen. Diese werden im Folgenden genauer beschrieben.The operating modes of the embodiment of a hybrid transmission 18 according to the 2c differ only in the electrodynamic superposition states and the electrodynamic load shifts. These are described in more detail below.

Wird das erste Schaltelement A oder das zweite Schaltelement B geschlossen, entsteht bei geschlossener Verbrennungsmaschinenkupplung K0 ein elektrodynamischer Überlagerungszustand an den beiden Planetenradsätzen RS1, RS2. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit den Planetenradträgern des ersten Planetenradsatzes RS1 und des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 das Drehmoment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist über das zweite Zahnradpaar ST2 oder das dritte Zahnradpaar ST3 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Die erste Getriebeantriebswelle 30, die die beiden Hohlräder der Planetenradsätze RS1, RS2 miteinander verbindet, fungiert als Koppelwelle. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich. Aus diesem ersten elektrodynamischen Überlagerungszustand EDA1 kann für die Verbrennungsmaschine 16 die erste Verbrennungsgangstufe V1 oder die zweite Verbrennungsgangstufe V2 eingelegt werden, weil das zweite Schaltelement B in diesen Schaltzuständen jeweils geschlossen ist.If the first shifting element A or the second shifting element B is engaged, an electrodynamic superposition occurs at the two planetary gear sets RS1, RS2 when the internal combustion engine clutch K0 is engaged. The internal combustion engine 16 is then connected to the planetary gear carriers of the first planetary gear set RS1 and the second planetary gear set RS2, with the first electric drive machine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the sun gear of the first planetary gear set RS1. The sun gear of the second planetary gear set RS2 is connected to the output 36 via the second gear pair ST2 or the third gear pair ST3. The first transmission drive shaft 30, which connects the two ring gears of the planetary gear sets RS1, RS2, acts as a coupling shaft. As a result, an electrodynamic forward drive is possible. From this first electrodynamic superimposition state EDA1, the first combustion gear V1 or the second combustion gear V2 can be engaged for the internal combustion engine 16 because the second switching element B is closed in each of these switching states.

Aus dem zweiten elektrodynamischen Überlagerungszustand EDA2 kann für die Verbrennungsmaschine 16 die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1, die zweite Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.2 und die vierte Verbrennungsgangstufe eingelegt werden, weil in diesen Schaltzuständen das erste Schaltelement A jeweils geschlossen ist.From the second electrodynamic superimposition state EDA2, the first variant of the third combustion gear V3.1, the second variant of the third combustion gear V3.2 and the fourth combustion gear can be engaged for the internal combustion engine 16 because the first switching element A is closed in each of these switching states.

Ein dritter elektrodynamischer Überlagerungszustand entsteht durch Schließen des dritten Schaltelements C am ersten Planetenradsatz RS1. Die Verbrennungsmaschine 16 ist dann mit dem Planetenradträger des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine 14 am Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS1 das Moment der Verbrennungsmaschine 16 abstützt. Das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über das erste Zahnradpaar ST1 mit dem Abtrieb 36 verbunden. Hierdurch ist ein elektrodynamisches Anfahren vorwärts möglich. Aus diesem dritten elektrodynamischen Überlagerungszustand kann für die Verbrennungsmaschine 16 die zweite Verbrennungsgangstufe V2, die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 und die zweite Zusatzverbrennungsgangstufe ZV2 eingelegt werden, weil in diesen Schaltzuständen das dritte Schaltelement C jeweils geschlossen ist.A third electrodynamic state of superimposition is created by closing the third shifting element C on the first planetary gear set RS1. The internal combustion engine 16 is then connected to the planet carrier of the first planetary gear set RS1, with the first electric drive machine 14 supporting the torque of the internal combustion engine 16 on the sun gear of the first planetary gear set RS1. The ring gear of the first planetary gearset RS1 is connected to the output 36 via the first gearwheel pair ST1. As a result, an electrodynamic forward drive is possible. From this third electrodynamic superimposition state, the second combustion gear V2, the first variant of the third combustion gear V3.1 and the second additional combustion gear ZV2 can be engaged for the internal combustion engine 16 because the third switching element C is closed in each of these switching states.

Es sind folgende elektrodynamische Lastschaltungen möglich. Eine Schaltung von der ersten in die zweite Gangstufe kann elektrodynamisch durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, wobei das zweite Schaltelement B geschlossen bleibt. Hierbei wird von der ersten Verbrennungsgangstufe V1 in die zweite Verbrennungsgangstufe V2 gewechselt.The following electrodynamic load shifts are possible. A shift from the first to the second gear can take place electrodynamically by the first electric drive machine 14, with the second shifting element B remaining closed. Here, there is a change from the first combustion gear stage V1 to the second combustion gear stage V2.

Eine Schaltung von der zweiten Gangstufe in die dritte Gangstufe kann elektrodynamisch durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, wobei das dritte Schaltelement C geschlossen bleibt. Hierbei wird von der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 in die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 gewechselt.A shift from the second gear into the third gear can take place electrodynamically by the first electric drive machine 14, with the third shifting element C remaining closed. Here, there is a change from the second combustion gear stage V2 to the first variant of the third combustion gear stage V3.1.

Eine Schaltung von der dritten Gangstufe in die vierte Gangstufe kann ebenfalls elektrodynamisch durch die erste elektrische Antriebsmaschine 14 erfolgen, wobei das erste Schaltelement A geschlossen bleibt. Hierbei wird von der ersten Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 in die vierte Verbrennungsgangstufe V4 gewechselt.A shift from the third gear to the fourth gear can also take place electrodynamically by the first electric drive machine 14, with the first shifting element A remaining closed. In this case, a change is made from the first variant of the third combustion gear V3.1 to the fourth combustion gear V4.

Eine Schaltung von der zweiten Verbrennungsgangstufe V2 in die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 kann beispielsweise wie folgt erfolgen. Im Ausgangszustand sind die Verbrennungsmaschinenkupplung K0, das zweite Schaltelement B und das dritte Schaltelement C geschlossen. Die Momente der Verbrennungsmaschine 16 und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 werden so eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits das auszulegende zweite Schaltelement B lastfrei wird. Das zweite Schaltelement B wird sodann geöffnet. Die Momente der Verbrennungsmaschine 16 und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 werden so eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits die Drehzahl der Verbrennungsmaschine 16 absinkt. Sobald das einzulegende erste Schaltelement A synchron ist, wird es geschlossen. Dadurch ist die erste Variante der dritten Verbrennungsgangstufe V3.1 für die Verbrennungsmaschine 16 mechanisch geschaltet, also die Verbrennungsmaschinenkupplung K0, das erste Schaltelement A und das dritte Schaltelement C geschlossen.A shift from the second combustion gear stage V2 to the first variant of the third combustion gear stage V3.1 can take place, for example, as follows. In the initial state, the internal combustion engine clutch K0, the second shifting element B and the third shifting element C are closed. The moments of the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 are adjusted so that on the one hand the desired output torque is provided and on the other hand the second shifting element B to be designed is load-free. The second switching element B will then be opened. The moments of the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 are set in such a way that on the one hand the desired output torque is provided and on the other hand the speed of the internal combustion engine 16 drops. As soon as the first switching element A to be engaged is synchronous, it is closed. As a result, the first variant of the third combustion gear stage V3.1 for the combustion engine 16 is switched mechanically, that is to say the combustion engine clutch K0, the first switching element A and the third switching element C are closed.

Rückschaltungen erfolgen analog zu Hochschaltungen, nur in umgekehrter Ablauffolge.Downshifts are analogous to upshifts, only in reverse sequence.

Es versteht sich, dass auch Schubschaltungen möglich sind, da die erste elektrische Antriebsmaschine 14 das Moment am Planetenradsatz bremsend abstützen kann.It goes without saying that overrun shifts are also possible, since the first electric drive machine 14 can support the torque on the planetary gear set in a braking manner.

In den 4a bis 4d sind weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben 18 gezeigt. Im Unterschied zu den bisher gezeigten Ausführungsformen umfassen die Hybridgetriebe 18 gemäß den 4a bis 4d eine mechanische Rückwärtsgangstufe.In the 4a until 4d further variants of hybrid transmissions 18 according to the invention are shown. In contrast to the embodiments shown so far, the hybrid transmission 18 according to 4a until 4d a mechanical reverse gear.

In den Ausführungsformen gemäß den 4a, 4b und 4d wird die Rückwärtsgangstufe durch ein Zahnradtriplet STR eingerichtet, wobei ein Festrad des Zahnradtriplets an der ersten Getriebeantriebswelle 30 angeordnet ist. Ein Losrad des Zahnradtriplets STR ist an der Vorgelegewelle 34 angeordnet und kann durch Einlegen eines Rückwärtsgangschaltelements R antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 34 verbunden werden.In the embodiments according to 4a , 4b and 4d the reverse gear stage is set up by a gear triplet STR, with a fixed wheel of the gear triplet being arranged on the first transmission input shaft 30 . A loose wheel of the gearwheel triplet STR is arranged on the countershaft 34 and can be drivingly connected to the countershaft 34 by engaging a reverse gear shift element R.

Das Zahnradtriplet STR ist dabei axial benachbart zum Vier-Wellensystem 28 und zum ersten Zahnradpaar ST1 im Hybridgetriebe 18 angeordnet.The gear triplet STR is arranged axially adjacent to the four-shaft system 28 and to the first gear pair ST1 in the hybrid transmission 18 .

In der Ausführungsform gemäß der 4c ist das Zahnradtriplet an der zweiten Getriebeantriebswelle 32 angeordnet. Das Zahnradtriplet STR umfasst ein Losrad, das an der zweiten Getriebeantriebswelle 32 angeordnet ist und über ein weiteres Zahnrad mit einem an der Vorgelegewelle 34 angeordneten Festrad antriebswirksam verbunden ist. Durch Einlegen des Rückwärtsschaltelements R kann das Losrad des Zahnradtriplets STR antriebswirksam mit der zweiten Getriebeantriebswelle 32 verbunden werden. Das Zahnradtriplet STR ist dabei an einem Getriebeende benachbart zum dritten Zahnradpaar ST3 angeordnet.In the embodiment according to FIG 4c the gear triplet is arranged on the second transmission input shaft 32 . The gear triplet STR comprises an idler gear, which is arranged on the second transmission input shaft 32 and is drivingly connected via a further gear to a fixed gear arranged on the countershaft 34 . By engaging the reverse shifting element R, the loose wheel of the gear triplet STR can be drivingly connected to the second transmission input shaft 32 . The gear triplet STR is arranged at a transmission end adjacent to the third gear pair ST3.

In den 5a bis 5d sind weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben 18 gezeigt, wobei im Unterschied zu den in den 4a bis 4d gezeigten Ausführungsformen die Anordnung des Verbindungsschaltelements K3 bzw. des Rückwärtsgangschaltelements R geändert ist.In the 5a until 5d further variants of hybrid transmissions 18 according to the invention are shown, in contrast to those shown in FIGS 4a until 4d shown embodiments, the arrangement of the connecting switching element K3 and the reverse gear switching element R is changed.

In den Ausführungsformen gemäß den 5a, 5b und 5d ist das Verbindungsschaltelement K3 in derselben Radsatzebene wie das Rückwärtsgangschaltelement R angeordnet.In the embodiments according to 5a , 5b and 5d the connecting switching element K3 is arranged in the same wheel set plane as the reverse gear switching element R.

In der in 5c gezeigten Ausführungsform ist das Festrad des Zahnradtriplets STR an der zweiten Getriebeantriebswelle 32 angeordnet. Das Losrad ist an der Vorgelegewelle 34 angeordnet. Es versteht sich, dass folglich auch das Rückwärtsgangschaltelement R an der Vorgelegewelle 34 angeordnet ist.in the in 5c embodiment shown, the fixed wheel of the gear triplet STR is arranged on the second transmission input shaft 32 . The loose wheel is arranged on the countershaft 34 . It goes without saying that consequently the reverse gear shifting element R is also arranged on the countershaft 34 .

Durch eine mechanische Rückwärtsgangstufe ist ein elektrodynamisches Anfahren auch rückwärts möglich. Mit Ausnahme der in 4c gezeigten Ausführungsform können das Verbindungsschaltelement K3 und das Rückwärtsgangschaltelement als Doppelschaltelement zusammengefasst werden und mittels eines Aktors betätigbar sein. Ferner ist es denkbar, eine gemeinsame Verzahnung beispielsweise für die erste Verbrennungsgangstufe V1 und die neu geschaffene Rückwärtsgangstufe VR vorzusehen. Hierbei weisen das Zahnradtriplet STR und das axial benachbart zum Zahnradtriplet STR angeordnete Zahnradpaar ST1, ST2 oder ST3 ein gemeinsames Festrad auf.A mechanical reverse gear enables electrodynamic starting in reverse. With the exception of the in 4c embodiment shown, the connecting switching element K3 and the reverse gear switching element can be combined as a double switching element and can be actuated by means of an actuator. It is also conceivable to provide a common toothing, for example, for the first combustion gear stage V1 and the newly created reverse gear stage VR. In this case, the gearwheel triplet STR and the gearwheel pair ST1, ST2 or ST3 arranged axially adjacent to the gearwheel triplet STR have a common fixed wheel.

Das Umschalten zwischen einem elektrodynamischen Anfahren vorwärts und einem elektrodynamischen Anfahren rückwärts ist zugkraftunterbrochen, kann jedoch bei Vorhandensein einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 zugkraftunterstützt insbesondere beim Reversieren erfolgen. In allen Schaltzuständen, in denen das Verbindungsschaltelement K3 geschlossen ist, ist die Rückwärtsgangstufe VR nicht als mechanische Gangstufe verfügbar, da das Verbindungsschaltelement K3 und das Rückwärtsgangschaltelement R zu einem Doppelschaltelement kombiniert sind. In diesen Schaltzuständen kann jedoch ebenfalls rückwärts, beispielsweise durch Rückwärtsdrehen der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14, gefahren werden.Switching between an electrodynamic forward drive and an electrodynamic reverse drive is interrupted when there is traction, but can take place with traction support if a second electric drive machine 20 is present, in particular when reversing. In all switching states in which the connecting switching element K3 is closed, the reverse gear VR is not available as a mechanical gear, since the connecting switching element K3 and the reverse gear switching element R are combined to form a double switching element. In these switching states, however, it is also possible to drive backwards, for example by rotating the first electric drive machine 14 backwards.

In den 6a bis 6d und 7a bis 7d sind weitere Varianten von erfindungsgemä-ßen Hybridgetrieben 18 gezeigt. Im Unterschied zu den bisher gezeigten Ausführungsformen umfassen die Hybridgetriebe 18 keine Verbrennungsmaschinenkupplung K0.In the 6a until 6d and 7a until 7d further variants of hybrid transmissions 18 according to the invention are shown. In contrast to the previously shown embodiments, the hybrid transmission 18 does not include an internal combustion engine clutch K0.

Die 6a bis 6d entsprechen dabei mit Ausnahme der Verbrennungsmaschinenkupplung den Ausführungsformen der 2a bis 2d.the 6a until 6d correspond to the embodiments of the with the exception of the internal combustion engine clutch 2a until 2d .

In den Ausführungsformen gemäß den 7a bis 7d ist das Verbindungsschaltelement K3 jeweils am Getriebeeingang angeordnet. Mit anderen Worten ist das Verbindungsschaltelement K3 an der Stelle im Hybridgetriebe 18 angeordnet, an der in den Ausführungsformen gemäß den 2a bis 2d die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 angeordnet ist.In the embodiments according to 7a until 7d the connecting switching element K3 is arranged on the transmission input. In other words, the connection switching element K3 is arranged at the point in the hybrid transmission 18 at which in the embodiments according to FIGS 2a until 2d the internal combustion engine clutch K0 is arranged.

Durch das Weglassen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 ist ein rein elektrisches Fahren nur unter Mitschleppen der Verbrennungsmaschine 16, also mit geringer Effizienz, möglich. Jedoch kann das Hybridgetriebe 18 jeweils mit geringerem Bauaufwand, weniger Bauteilen und einer einfachen Ansteuerung ausgeführt werden. Zudem kann ein Bauraumbedarf für das Hybridgetriebe 18 jeweils verringert werden.By omitting the internal combustion engine clutch K0, purely electric driving is only possible with the internal combustion engine 16 being dragged along, ie with low efficiency. However, the hybrid transmission 18 can be designed with less construction effort, fewer components and a simple control. In addition, a space requirement for the hybrid transmission 18 can be reduced in each case.

In den 8a bis 8d und 9a bis 9d sind weitere Varianten von erfindungsgemä-ßen Hybridgetrieben 18 gezeigt. Im Unterschied zu den in den 2a bis 2d gezeigte Ausführungsformen ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 jeweils als achsparallele Antriebsmaschine ausgebildet.In the 8a until 8d and 9a until 9d further variants of hybrid transmissions 18 according to the invention are shown. In contrast to those in the 2a until 2d In the embodiments shown, the first electric drive machine 14 is designed in each case as a drive machine that is parallel to the axis.

In den in den 8a bis 8d gezeigten Ausführungsformen ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 mittels einer Zahnradkette an das Hybridgetriebe 18 angebunden. Die Zahnradkette umfasst dabei jeweils drei kämmende Stirnräder. Es versteht sich, dass auch eine Anbindung mittels eines Zahnradpaars, umfassend zwei Stirnräder oder eine Anbindung mit mehr als drei Stirnräder, denkbar ist.In the in the 8a until 8d In the embodiments shown, the first electric drive machine 14 is connected to the hybrid transmission 18 by means of a gear chain. The gear chain includes three meshing spur gears. It goes without saying that a connection by means of a gear pair comprising two spur gears or a connection with more than three spur gears is also conceivable.

In den Ausführungsformen gemäß den 9a bis 9d ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 mittels einer Kette an das Hybridgetriebe 18 angebunden. Es versteht sich, dass auch ein Riemenantrieb oder dergleichen denkbar ist.In the embodiments according to 9a until 9d the first electric drive machine 14 is connected to the hybrid transmission 18 by means of a chain. It goes without saying that a belt drive or the like is also conceivable.

In den 10a bis 10d sind weitere Varianten von erfindungsgemäßen Hybridgetrieben 18 gezeigt. Im Unterschied zu den bisher gezeigten Ausführungsformen ist die Verbrennungsmaschine 16 achsparallel zum Hybridgetriebe 18 angeordnet und über eine Kette mit einem Getriebeeingang verbunden. Ferner ist das Hybridgetriebe 18 jeweils im Vergleich zu den bisherigen Ausführungsformen gespiegelt dargestellt. Die Ausführungsform des jeweiligen Hybridgetriebes 18 entspricht dabei den Ausführungsformen gemäß den 5a bis 5d.In the 10a until 10d further variants of hybrid transmissions 18 according to the invention are shown. In contrast to the previously shown embodiments, the internal combustion engine 16 is arranged axially parallel to the hybrid transmission 18 and is connected to a transmission input via a chain. Furthermore, the hybrid transmission 18 is shown in mirrored form in comparison to the previous embodiments. The embodiment of the respective hybrid transmission 18 corresponds to the embodiments according to FIG 5a until 5d .

Es versteht sich, dass die Verbrennungsmaschine 16 auch anstatt über eine Kette über mehrere Zahnräder mit einem Getriebeeingang verbunden sein kann.It goes without saying that the internal combustion engine 16 can also be connected to a transmission input via a plurality of gear wheels instead of via a chain.

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.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 unit 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.

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
erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
2626
zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
2828
Vier-Wellensystemfour wave system
3030
erste Getriebeantriebswellefirst transmission input shaft
3232
zweite Getriebeantriebswellesecond transmission input shaft
3434
Vorgelegewellecountershaft
3636
Abtriebdownforce
3838
Schaltmatrixswitching matrix
4040
Schaltmatrixswitching matrix
RS1RS1
erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
RS2RS2
zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
K0K0
Verbrennungsmaschinenkupplunginternal combustion engine clutch
A-DAD
Schaltelementeswitching elements
RR
Rückwärtsgangschaltelementreverse gear shift element
K3K3
Verbindungsschaltelementconnection switching element
ST1-ST3ST1-ST3
Zahnradpaaregear pairs
STRSTR
Zahnradtripletgear triplet
EDSEDS
elektrodynamische Schaltungenelectrodynamic circuits
E1-E3E1-E3
Elektrogangstufenelectric gears
LiNLiN
Laden in NeutralLoad in neutral
V1-V4V1-V4
Verbrennungsgangstufencombustion gears
ZV1-ZV2ZV1-ZV2
ZusatzverbrennungsgangstufenAuxiliary combustion gears
VRVR
Rückwärtsgangstufereverse gear

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 102011005562 A1 [0006]DE 102011005562 A1 [0006]

Claims (15)

Hybridgetriebe (18) für einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeugs (10), mit: einer ersten Getriebeeingangswelle (24) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine (16) des Kraftfahrzeugs; einer zweiten Getriebeeingangswelle (26) zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) des Kraftfahrzeugs; einem Vier-Wellensystem (28), das mit der ersten Getriebeeingangswelle und der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist; einer ersten Getriebeantriebswelle (30) für ein erstes Teilgetriebe, die mit dem Vier-Wellensystem verbunden ist; einer zweiten Getriebeantriebswelle (32) für ein zweites Teilgetriebe, die mit dem Vier-Wellensystem verbunden ist; einer Vorgelegewelle (34); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Zahnradpaaren (ST1, ST2, ST3) aus Losrädern und Festrädern zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, D, K3) zum Einlegen der Gangstufen; und einem Abtrieb (36) zum Übertragen von Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe, wobei ein Losrad eines Zahnradpaars des ersten Teilgetriebes vom Abtrieb entkoppelt mit einem Losrad eines Zahnradpaars des zweiten Teilgetriebes verbindbar ist.Hybrid transmission (18) for a motor vehicle drive train (12) of a motor vehicle (10), with: a first transmission input shaft (24) for operatively connecting the hybrid transmission to an internal combustion engine (16) of the motor vehicle; a second transmission input shaft (26) for operatively connecting the hybrid transmission to a first electric drive machine (14) of the motor vehicle; a four-shaft system (28) connected to the first transmission input shaft and the second transmission input shaft; a first transmission input shaft (30) for a first partial transmission, which is connected to the four-shaft system; a second transmission input shaft (32) for a second partial transmission, which is connected to the four-shaft system; a countershaft (34); gearwheel pairs (ST1, ST2, ST3) made up of loose wheels and fixed wheels arranged in several wheelset planes to form gear steps; several gear shifting devices with shifting elements (A, B, C, D, K3) for engaging the gear stages; and an output (36) for transmitting drive power from the hybrid transmission, wherein a loose wheel of a gear pair of the first sub-transmission can be connected, decoupled from the output, to a loose wheel of a gear pair of the second sub-transmission. Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei das Vier-Wellensystem (28) einen ersten Planetenradsatz (RS1) und einen zweiten Planetenradsatz (RS2) mit jeweils drei Planetenradsatzelementen umfasst; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planentenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle (24) antriebswirksam verbunden sind; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle (26) antriebswirksam verbunden ist; ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle (32) antriebswirksam verbunden ist, und ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle (30) antriebswirksam verbunden sind.Hybrid transmission (18) after claim 1 , wherein the four-wave system (28) comprises a first planetary gear set (RS1) and a second planetary gear set (RS2), each with three planetary gear set elements; a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft (24); a planetary gear set member of the first planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft (26); a planetary gear set member of the second planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft (32), and a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft (30). Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei das Vier-Wellensystem (28) einen ersten Planetenradsatz (RS1) und einen zweiten Planetenradsatz (RS2) mit jeweils drei Planetenradsatzelementen umfasst; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle (24) antriebswirksam verbunden ist; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle (26) antriebswirksam verbunden sind; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle (32) antriebswirksam verbunden sind, und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle (30) antriebswirksam verbunden ist.Hybrid transmission (18) after claim 1 , wherein the four-wave system (28) comprises a first planetary gear set (RS1) and a second planetary gear set (RS2), each with three planetary gear set elements; a planetary gear set member of the first planetary gear set is drivingly connected to the first transmission input shaft (24); a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the second transmission input shaft (26); a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the second transmission input shaft (32), and a planetary gear set member of the second planetary gear set is drivingly connected to the first transmission input shaft (30). Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei das Vier-Wellensystem (28) einen ersten Planetenradsatz (RS1) und einen zweiten Planetenradsatz (RS2) mit jeweils drei Planetenradsatzelementen umfasst; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle (24) antriebswirksam verbunden sind; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle (26) antriebswirksam verbunden ist; ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle (32) antriebswirksam verbunden ist, und ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle (30) antriebswirksam verbunden sind.Hybrid transmission (18) after claim 1 , wherein the four-wave system (28) comprises a first planetary gear set (RS1) and a second planetary gear set (RS2), each with three planetary gear set elements; a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft (24); a planetary gear set member of the first planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft (26); a planetary gear set member of the second planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft (32), and a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft (30). Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei das Vier-Wellensystem (28) einen ersten Planetenradsatz (RS1) und einen zweiten Planetenradsatz (RS2) mit jeweils drei Planetenradsatzelementen umfasst; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeeingangswelle (24) antriebswirksam verbunden ist; ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle (26) antriebswirksam verbunden ist; ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der ersten Getriebeantriebswelle (30) antriebswirksam verbunden sind, und ein Planetenradsatzelement des ersten Planetenradsatzes und ein Planetenradsatzelement des zweiten Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeantriebswelle (32) antriebswirksam verbunden sind.Hybrid transmission (18) after claim 1 , wherein the four-wave system (28) comprises a first planetary gear set (RS1) and a second planetary gear set (RS2), each with three planetary gear set elements; a planetary gear set member of the first planetary gear set is drivingly connected to the first transmission input shaft (24); a planetary gear set member of the second planetary gear set is drivingly connected to the second transmission input shaft (26); a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the first transmission input shaft (30), and a planetary gear set member of the first planetary gear set and a planetary gear set member of the second planetary gear set are drivingly connected to the second transmission input shaft (32). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche mit einem Zahnradtriplett (STR) umfassend drei kämmende Zahnräder, um einen mechanischen Rückwärtsgang einzurichten.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims with a gear triplet (STR) comprising three meshing gears to establish a mechanical reverse gear. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Verblockungsschaltelement (K3) der Schaltelemente zum Verblocken des Vier-Wellensystems (28) ausgebildet istHybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein a locking shifting element (K3) of the shifting elements is designed to lock the four-shaft system (28). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltelemente (A, B, C, D, R, K3) als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind; und/oder zwei der Schaltelemente als Doppelschaltelement ausgebildet sind und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar sind.Hybrid transmission (18) according to any one of the preceding claims, wherein the switching elements (A, B, C, D, R, K3) are designed as form-fitting switching elements; and or 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 (24) verbindbar ist; und einer ersten elektrischen Antriebsmaschine (14), die mit der zweiten Getriebeeingangswelle (26) antriebswirksam verbunden ist.Motor vehicle drive train (12) for a motor vehicle (10), with: a hybrid transmission (18) according to any one of the preceding claims; an internal combustion engine (16) connectable to the first transmission input shaft (24); and a first electric drive machine (14) which is drivingly connected to the second transmission input shaft (26). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 9, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Koaxialmaschine ausgebildet ist; und das Vier-Wellensystem (28) zumindest abschnittsweise axial und/oder radial innerhalb der ersten elektrischen Antriebsmaschine angeordnet ist.Motor vehicle drive train (12) after claim 9 , wherein the first electric drive machine (14) is designed as a coaxial machine; and the four-shaft system (28) is arranged at least in sections axially and/or radially inside the first electric drive machine. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Verbrennungsmaschine (16) achsparallel zum Hybridgetriebe angeordnet ist und mittels einer Kette oder einer Zahnradkette antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle (24) verbunden ist.Motor vehicle drive train (12) after claim 9 or 10 , wherein the internal combustion engine (16) is arranged axially parallel to the hybrid transmission and is drivingly connected to the first transmission input shaft (24) by means of a chain or a gear chain. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei der Abtrieb (36) des Hybridgetriebes (18) mit einer ersten Kraftfahrzeugachse antriebswirksam verbindbar ist und eine zweite Kraftfahrzeugachse eine elektrische Achse mit einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20) umfasst.Motor vehicle drive train (12) according to one of claims 9 until 11 , wherein the output (36) of the hybrid transmission (18) can be effectively connected to a first motor vehicle axle and a second motor vehicle axle comprises an electric axle with a second electric drive motor (20). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der Ansprüche 9 bis 12, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine (16) ansteuerbar ist; als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers (22) ansteuerbar ist; und/oder als Generator zum Versorgen der zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20) ansteuerbar ist.Motor vehicle drive train (12) according to one of claims 9 until 12 , wherein the first electric drive machine (14) can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine (16); can be controlled as a charging generator for charging an energy store (22); and/or can be controlled as a generator for supplying power to the second electric drive machine (20). Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs (12) nach einem der Ansprüche 9 bis 13.Method for operating a motor vehicle drive train (12) according to one of claims 9 until 13 . Kraftfahrzeug (10) mit: einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der Ansprüche 9 bis 13; und einem Energiespeicher (22) zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) und vorzugsweise der zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20).Motor vehicle (10) comprising: a motor vehicle powertrain (12) according to any one of claims 9 until 13 ; and an energy store (22) for storing energy to supply the first electric drive machine (14) and preferably the second electric drive machine (20).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005562A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle
DE102016108552A1 (en) 2016-05-09 2017-11-09 Hofer-Pdc Gmbh Hybrid powertrain with power-splitting transmission and switching method
DE102017221775A1 (en) 2017-12-04 2019-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid powertrain
DE102019007235A1 (en) 2019-10-17 2021-04-22 Daimler Ag Hybrid drive device

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011005562A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle
DE102016108552A1 (en) 2016-05-09 2017-11-09 Hofer-Pdc Gmbh Hybrid powertrain with power-splitting transmission and switching method
DE102017221775A1 (en) 2017-12-04 2019-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid powertrain
DE102019007235A1 (en) 2019-10-17 2021-04-22 Daimler Ag Hybrid drive device

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