DE102022202381A1 - Three-speed hybrid transmission - Google Patents

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DE102022202381A1
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German (de)
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Fabian Kutter
Martin Brehmer
Matthias Horn
Johannes Kaltenbach
Thomas Martin
Michael Wechs
Max Bachmann
Peter Ziemer
Ingo Pfannkuchen
Stefan Beck
Mladjan Radic
Christian Michel
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ZF Friedrichshafen AG
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    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
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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; einer Zwischenwelle (30), die antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist; einer Vorgelegewelle (28); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Stirnradpaaren (ST1, ST2, ST3) zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, L, E) zum Einlegen der Gangstufen; einem Planetenradsatz (RS), der mit der zweiten Getriebeeingangswelle und der Zwischenwelle verbunden ist und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbindbar ist; und einem Abtrieb (34), wobei mittels eines ersten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der zweiten Getriebeeingangswelle und der Vorgelegewelle einrichtbar ist; mittels eines zweiten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und der Zwischenwelle oder dem Planetenradsatz einrichtbar ist; mittels eines dritten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und dem Planetenradsatz einrichtbar ist.The present invention relates to a hybrid transmission (18) for a motor vehicle drive train (12) of a motor vehicle (10), comprising: 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; an intermediate shaft (30) which is drivingly connected to the first transmission input shaft; a countershaft (28); spur gear pairs (ST1, ST2, ST3) arranged in several gear set levels to form gear steps; several gear shifting devices with switching elements (A, B, C, L, E) for engaging the gear stages; a planetary gear set (RS), which is connected to the second transmission input shaft and the intermediate shaft and is connectable to the countershaft via a pair of spur gears; and an output (34), wherein a driving connection between the second transmission input shaft and the countershaft can be established by means of a first pair of spur gears; A driving connection can be established between the countershaft and the intermediate shaft or the planetary gear set by means of a second pair of spur gears; A driving connection between the countershaft and the planetary gear set can be established by means of a third pair of spur gears.

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 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. Both a superposition 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 control, a comparatively smaller design of the internal combustion engine and/or its temporary shutdown is possible. This allows a significant reduction in CO 2 emissions to be achieved without any significant loss of performance or comfort. The possibilities and advantages of an electric drive can therefore be combined with the range, performance and cost advantages of internal combustion engines.

Ein Nachteil der oben genannten Hybridantriebe besteht in einem im Allgemeinen komplexeren Aufbau, da beide Antriebsquellen vorzugsweise mit nur einem Getriebe Antriebsleistung auf eine Antriebswelle übertragen. Hierdurch sind derartige Getriebe meist aufwendig und kostenintensiv in der Produktion. Eine Reduzierung der Komplexität im Aufbau eines Hybridgetriebes geht meistens mit einer Einbuße an Variabilität einher.A disadvantage of the above-mentioned hybrid drives is a generally more complex structure, since both drive sources preferably transmit drive power to a drive shaft using only one gear. As a result, such gearboxes are usually complex and cost-intensive to produce. A reduction in the complexity of the design of a hybrid transmission is usually accompanied by a loss in 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 using 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 well-known transmission concepts, i.e. dual 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 sets. The second input shaft is in drive connection via a superposition gear designed as a planetary gear with the rotor of an electric machine that can be operated as a motor and as a generator and with the first input shaft and can be brought into drive connection with the output shaft via a second group of selectively switchable 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 dual 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 is arranged coaxially above the first input shaft and the coupling device of which has a gear stage and/or a switchable clutch, which are provided instead of the gear set and its associated gear clutch, which is assigned to the first input shaft in the underlying dual clutch transmission and is 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 zu schaffen. Insbesondere soll ein Hybridgetriebe mit drei Gangstufen für eine Verbrennungsmaschine geschaffen werden, mit dem elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen möglich sind. Weiterhin soll bevorzugt eine Antriebstrangkonfiguration realisiert werden, bei der das Hybridgetriebe koaxial zu den Abtriebswellen positioniert ist und die Verbrennungsmaschine achsparallel dazu angeordnet werden kann.Against this background, a specialist is faced with the task of creating a hybrid transmission with a simple mechanical structure. In particular, a hybrid transmission with three gear stages is to be created for an internal combustion engine, with which electrodynamic starting and electrodynamic switching are possible. Furthermore, a drive train configuration should preferably be implemented in which the hybrid transmission is positioned coaxially to the output shafts and the internal combustion engine can be arranged axially parallel to it.

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

  • einer ersten Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine des Kraftfahrzeugs;
  • einer zweiten Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer ersten elektrischen Antriebsmaschine des Kraftfahrzeugs;
  • einer Zwischenwelle, die antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist;
  • einer Vorgelegewelle;
  • in mehreren Radsatzebenen angeordneten Stirnradpaaren zum Bilden von Gangstufen;
  • mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen zum Einlegen der Gangstufen;
  • einem Planetenradsatz, der mit der zweiten Getriebeeingangswelle und der Zwischenwelle verbunden ist und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbindbar ist; und
  • einem Abtrieb, wobei
  • mittels eines ersten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der zweiten Getriebeeingangswelle und der Vorgelegewelle einrichtbar ist;
  • mittels eines zweiten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und der Zwischenwelle oder dem Planetenradsatz einrichtbar ist;
  • mittels eines dritten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und dem Planetenradsatz einrichtbar ist.
This task 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 motor of the motor vehicle;
  • an intermediate shaft which is drivingly connected to the first transmission input shaft;
  • a countershaft;
  • pairs of spur gears arranged in several gear set levels to form gear steps;
  • several gear shifting devices with switching elements for engaging the gear stages;
  • a planetary gear set connected to the second transmission input shaft and the intermediate shaft and connectable to the countershaft via a pair of spur gears; and
  • an output, whereby
  • A drive-effective connection can be established between the second transmission input shaft and the countershaft by means of a first pair of spur gears;
  • A driving connection can be established between the countershaft and the intermediate shaft or the planetary gear set by means of a second pair of spur gears;
  • A driving connection between the countershaft and the planetary gear set can be established by means of a third pair of spur gears.

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

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

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

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 einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine.
The above task is finally solved by a motor vehicle with:
  • a motor vehicle powertrain as previously defined; and
  • an energy storage device for storing energy for supplying the first electric drive machine and/or a 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 embodiments of the invention are described in the dependent claims. It is understood that the features mentioned above and those to be explained below can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or alone, without departing from the scope of the present invention. In particular, the motor vehicle drive train, the motor vehicle and the method can be designed in accordance with the configurations described for the hybrid transmission in the dependent claims.

Durch eine erste Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer Verbrennungsmaschine und eine zweite Getriebeeingangswelle zum Wirkverbinden des Hybridgetriebes mit einer elektrischen Antriebsmaschine kann technisch einfach ein kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden. Eine Wirkverbindung kann sowohl schaltbar als auch nicht schaltbar ausgeführt sein. Insbesondere kann ein Hybridgetriebe für eine Frontqueranordnung einer Verbrennungsmaschine, das auf einer Radachse angeordnet ist, geschaffen werden. Durch einen Planetenradsatz, der mit der zweiten Getriebeeingangswelle und der Zwischenwelle und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbindbar ist, können technisch einfach zwei elektrodynamische Überlagerungszustände eingerichtet werden, die elektrodynamisches Anfahren und elektrodynamische Schaltungen ermöglichen. Ferner kann wenigstens ein Zustand Laden-in-Neutral eingerichtet werden. Mit dem Hybridgetriebe kann bevorzugt eine achsparallele Anbindung der ersten elektrischen Antriebsmaschine sowie der Verbrennungsmaschine erfolgen. Durch die Anbindung der Stirnradpaare kann ein kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden, mit dem drei hybride Gangstufen einrichtbar sind.A compact hybrid transmission can be created in a technically simple manner by means of a first transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission with an internal combustion engine and a second transmission input shaft for operatively connecting the hybrid transmission with an electric drive machine. An active connection can be designed to be both switchable and non-switchable. In particular, a hybrid transmission can be created for a front transverse arrangement of an internal combustion engine, which is arranged on a wheel axle. Using a planetary gear set that can be connected to the second transmission input shaft and the intermediate shaft and to the countershaft via a pair of spur gears, two electrodynamic superposition states can be set up in a technically simple manner, which enable electrodynamic starting and electrodynamic switching. Furthermore, at least one charging-to-neutral state can be set up. With the hybrid transmission, an axially parallel connection of the first electric drive machine and the internal combustion engine can preferably take place. By connecting the spur gear pairs, a compact hybrid transmission can be created with which three hybrid gears can be set up.

In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst ein Differential des Abtriebs eine Differentialwelle, die als Vollwelle ausgebildet ist und von der zweiten Getriebeeingangswelle und der Zwischenwelle zumindest abschnittsweise umgeben ist. Eine axiale Länge der Differentialwelle ist vorzugsweise größer als eine Summe der axialen Länge der Zwischenwelle und der zweiten Getriebeeingangswelle, wobei die Differentialwelle die Zwischenwelle und die zweite Getriebeeingangswelle vollständig durchdringt. Hierdurch kann das Hybridgetriebe vorteilhaft um die Differentialwelle herum angeordnet werden. Es kann ein kompakter Antriebsstrang geschaffen werden.In a preferred embodiment, a differential of the output comprises a differential shaft which is designed as a solid shaft and is at least partially surrounded by the second transmission input shaft and the intermediate shaft. An axial length of the differential shaft is preferably greater than a sum of the axial length of the intermediate shaft and the second transmission input shaft, the differential shaft completely penetrating the intermediate shaft and the second transmission input shaft. This allows the hybrid transmission to be advantageously arranged around the differential shaft. A compact powertrain can be created.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein Planetenradträger des Planetenradsatzes über das dritte Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbindbar, wobei das Hohlrad des Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle verbunden ist und das Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der Zwischenwelle verbunden ist. Diese Anbindung am Planetenradsatz ermöglicht ein elektrodynamisches Anfahren sowie elektrodynamische Schaltungen. Es kann ein kompaktes Hybridgetriebe mit hohem Funktionsumfang geschaffen werden.In a further advantageous embodiment, a planetary gear carrier of the planetary gear set can be connected to the countershaft via the third pair of spur gears, the ring gear of the planetary gear set being connected to the second transmission input shaft and the sun gear of the planetary gear set being connected to the intermediate shaft. This connection to the planetary gear set enables electrodynamic starting as well as electrodynamic Circuits. A compact hybrid transmission with a wide range of functions can be created.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst das Hybridgetriebe genau drei gangbildende Stirnradpaare, einen Planetenradsatz und fünf Schaltelemente zum Bilden von drei hybriden Gangstufen und zwei elektrodynamischen Überlagerungszuständen. Durch die Verwendung von genau drei Stirnradpaaren und einem Planetenradsatz kann ein kompaktes Hybridgetriebe mit wenig Zahneingriffen geschaffen werden. Die Verwendung von fünf Schaltelementen ermöglicht ein einfach anzusteuerndes kompaktes Hybridgetriebe.In a further advantageous embodiment, the hybrid transmission comprises exactly three gear-forming spur gear pairs, a planetary gear set and five switching elements for forming three hybrid gear stages and two electrodynamic superposition states. By using exactly three pairs of spur gears and one planetary gear set, a compact hybrid transmission with little meshing can be created. The use of five switching elements enables a compact hybrid transmission that is easy to control.

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

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

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung sind an der Vorgelegewelle ein Festrad des zweiten Stirnradpaars sowie ein Losrad des ersten Stirnradpaars und ein Losrad des dritten Stirnradpaars angeordnet. Ergänzend umfasst das Losrad des ersten Stirnradpaars eine Hohlwelle, an der das Losrad des dritten Stirnradpaars angeordnet ist. Weiterhin ergänzend ist die Hohlwelle des Losrads des ersten Stirnradpaars oder das Losrad des dritten Stirnradpaars mittels zweier als Doppelschaltelement ausgebildeter Schaltelemente jeweils mit der Vorgelegewelle antriebswirksam verbindbar. Hierdurch kann eine hohe Funktionalität und Variabilität bei einer hohen Kompaktheit des Hybridgetriebes erreicht werden. Insbesondere kann ein Doppelschaltelement geschaffen werden, sodass eine Ansteuerung des Hybridgetriebes vereinfacht ist und das Hybridgetriebe mit weniger Bauteilen und weniger Aktoren betrieben werden kann.In a further advantageous embodiment, a fixed gear of the second pair of spur gears as well as an idler gear of the first pair of spur gears and an idler gear of the third pair of spur gears are arranged on the countershaft. In addition, the idler gear of the first pair of spur gears includes a hollow shaft on which the idler gear of the third pair of spur gears is arranged. Furthermore, the hollow shaft of the idler gear of the first pair of spur gears or the idler gear of the third pair of spur gears can each be connected to the countershaft in a drive-effective manner by means of two switching elements designed as double switching elements. In this way, a high level of functionality and variability can be achieved with a high level of compactness of the hybrid transmission. In particular, a double switching element can be created so that control of the hybrid transmission is simplified and the hybrid transmission can be operated with fewer components and fewer actuators.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist ein erstes Schaltelement dazu ausgebildet, die Vorgelegewelle antriebswirksam mittels des zweiten Stirnradpaars mit einem Planetenradträger des Planetenradsatzes zu verbinden. Ergänzend oder alternativ ist ein zweites Schaltelement dazu ausgebildet, die Zwischenwelle antriebswirksam mittels des zweiten Stirnradpaars mit der Vorgelegewelle zu verbinden. Weiterhin ergänzend oder alternativ ist ein drittes Schaltelement dazu ausgebildet, die Vorgelegewelle antriebswirksam mittels des dritten Stirnradpaars mit einem Planetenradträger des Planetenradsatzes zu verbinden. Weiterhin ergänzend oder alternativ ist ein viertes Schaltelement dazu ausgebildet, den Planetenradsatz zu verblocken. Weiterhin ergänzend oder alternativ ist ein fünftes Schaltelement dazu ausgebildet, die Vorgelegewelle antriebswirksam mittels des ersten Stirnradpaars mit der zweiten Getriebeeingangswelle zu verbinden. Durch diese vorteilhafte Anordnung der Schaltelemente können mit dem Hybridgetriebe drei Hybrid- oder Verbrennungsgangstufen, wenigstens eine Elektrogangstufe und zwei elektrodynamische Überlagerungszustände eingerichtet werden. Es kann ein variables und kompaktes Hybridgetriebe geschaffen werden, mit dem ein elektrodynamisches Anfahren, ein Laden-in-Neutral sowie elektrodynamische Schaltungen für die Verbrennungsmaschine möglich sind.In a further advantageous embodiment, a first switching element is designed to driveably connect the countershaft to a planetary gear carrier of the planetary gearset by means of the second pair of spur gears. Additionally or alternatively, a second switching element is designed to connect the intermediate shaft to the countershaft in a driving manner by means of the second pair of spur gears. Furthermore, additionally or alternatively, a third switching element is designed to drive the countershaft to a planetary gear carrier of the planetary gear set by means of the third pair of spur gears. Additionally or alternatively, a fourth switching element is designed to lock the planetary gear set. Furthermore, additionally or alternatively, a fifth switching element is designed to connect the countershaft to the second transmission input shaft in a driving manner by means of the first pair of spur gears. This advantageous arrangement of the switching elements allows three hybrid or combustion gear stages, at least one electric gear stage and two electrodynamic superposition states to be set up with the hybrid transmission. A variable and compact hybrid transmission can be created with which electrodynamic starting, charging to neutral and electrodynamic switching for the internal combustion engine are possible.

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

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine ansteuerbar. In a further advantageous embodiment, the first electric drive machine can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine.

Ergänzend oder alternativ ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers ansteuerbar. Hierdurch kann ein effizienter Kraftfahrzeug-Antriebsstrang geschaffen werden. Insbesondere kann der Kraftstoffverbrauch reduziert werden. Es versteht sich, dass auf einen zusätzlichen Anlasser für die Verbrennungsmaschine verzichtet werden kann.Additionally or alternatively, the first electric drive machine can be controlled as a charging generator for charging an energy storage device. This makes it possible to create an efficient motor vehicle drive train. In particular, fuel consumption can be reduced. It goes without saying that there is no need for an additional starter for the internal combustion engine.

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

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist die erste elektrische Antriebsmaschine als Generator zum Versorgen der zweiten elektrischen Antriebsmaschine ansteuerbar, um einen seriellen Fahrmodus einzurichten. Hierdurch kann ein hochvariabler Kraftfahrzeug-Antriebsstrang geschaffen werden, bei dem insbesondere auch bei leerem Energiespeicher elektrisch gefahren und insbesondere elektrisch angefahren werden kann.In a further advantageous embodiment, the first electric drive machine can be controlled as a generator to supply the second electric drive machine in order to set up a serial driving mode. In this way, a highly variable motor vehicle drive train can be created, in which it can be driven electrically and, in particular, started electrically, even when the energy storage is empty.

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

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 drive-effective manner” is intended to mean, in particular, a non-switchable connection between two components, which is intended for the permanent transmission of a speed, a torque and/or drive power. The connection can be made either directly or via a fixed translation. The connection can take place, for example, via a fixed shaft, a toothing, in particular a spur gear, and/or a belt means, 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 a drive-effective connection” should in particular be understood to mean a switchable connection between two components, which in a closed state results in a temporary transmission of a speed, a torque and/or or a drive power is provided. In an open state, the switchable connection preferably temporarily transmits essentially no speed, no torque and/or no drive power.

Unter Standladen bzw. Laden-in-Neutral ist insbesondere das Betreiben der elektrischen Antriebsmaschine als Generator zu verstehen, vorzugsweise bei einem Stillstand mit laufender Verbrennungsmaschine, um einen Energiespeicher zu befüllen und/oder eine Bordelektronik zu speisen.Standstill charging or charging-in-neutral means in particular the operation of the electric drive machine as a generator, preferably at a standstill with the internal combustion engine running, in order to fill an energy storage device and/or to 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 carry out 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, insbesondere ein serielles Schalten, 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, in particular a serial shift, is carried out in particular by switching off a switching element and/or a clutch and simultaneously switching on the switching element and/or the clutch for the next higher or lower gear. The second switching element and/or the second clutch therefore takes over the torque bit by bit from the first switching element and/or the first clutch until, at the end of the gear change, the entire torque is taken over by the second switching element and/or the second clutch. With prior synchronization, a gear change can take place more quickly; positive switching elements can preferably be used.

Eine Verbrennungsmaschine kann insbesondere jede Maschine sein, die durch Verbrennen eines Antriebsmittels, wie Benzin, Diesel, Kerosin, Ethanol, Flüssiggas, Autogas etc. eine Drehbewegung erzeugen kann. Eine Verbrennungsmaschine kann beispielsweise ein Ottomotor, ein Dieselmotor, ein Wankelmotor oder ein Zweitaktmotor sein.An internal combustion machine can in particular be any machine that can generate a rotational movement by burning a drive medium such as gasoline, diesel, kerosene, ethanol, liquid gas, autogas, etc. A combustion engine can... for example, a gasoline 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.During serial driving or crawling, 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 another 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. By means of an electric axle, a tractive force can be maintained in whole or in part when a gear change takes place in the transmission for a main drive axle. Furthermore, all-wheel drive functionality can be at least partially set up using 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 a speed superposition of the internal combustion engine speed and the electric drive engine speed to take place 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. 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 motor, generator and starting clutch or hydrodynamic converter can be eliminated. In particular, an EDA is so compact that all components can be accommodated in the standard clutch housing without extending the transmission. The electrodynamic starting element can, for example, be firmly connected to an internal combustion engine and in particular to a flywheel of an internal combustion engine via a softly tuned torsional damper. The electric drive machine and the internal combustion engine can thus be operated either simultaneously or alternatively. If the motor vehicle stops, the electric drive engine and combustion engine can be switched off. Due to the good controllability of the electric drive machine, a very high starting quality is achieved, which can correspond to that of a drive with a torque 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 switching (EDS), as with EDA starting, a speed superposition of the internal combustion engine speed and the electric drive machine speed takes place via one or more planetary gear sets. At the start of the shift, the torques of the electric drive machine and the internal combustion engine are adjusted so that the switching element to be designed becomes load-free. After opening this switching element, the speed is adjusted while maintaining the tensile force, so that the switching element to be inserted becomes synchronous. After closing the switching element, the load is distributed between the internal combustion engine and the electric drive machine as desired depending on the hybrid operating strategy. The electrodynamic switching method has the advantage that the switching element of the target gear to be switched is synchronized by the interaction of the electric drive machine and the internal combustion engine, with the electric drive machine preferably being precisely controllable. Another advantage of the EDS switching process is that a high tractive force can be achieved because the torques of the combustion engine and the electric machine add up in the hybrid transmission.

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

  • 1 eine schematische Draufsicht auf ein Kraftfahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang;
  • 2 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes;
  • 3 schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes gemäß der 2; und und
  • 4 eine Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes.
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 top view of a motor vehicle with a motor vehicle drive train according to the invention;
  • 2 a schematic representation of a hybrid transmission according to the invention;
  • 3 schematically the switching states of the hybrid transmission according to 2 ; and and
  • 4 a variant of a hybrid transmission according to the invention.

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

2 zeigt eine vereinfachte Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18. Das Hybridgetriebe 18 weist eine erste Getriebeeingangswelle 24 und eine zweite Getriebeeingangswelle 26 auf, die dazu ausgebildet sind, Antriebsleistung der Antriebsmaschinen 14, 16 in das Hybridgetriebe 18 zu übertragen. 2 shows a simplified variant of a hybrid transmission 18 according to the invention. The hybrid transmission 18 has a first transmission input shaft 24 and a second transmission input shaft 26, which are designed to transmit drive power from the drive machines 14, 16 into the hybrid transmission 18.

Das Hybridgetriebe 18 weist ferner eine Vorgelegewelle 28 und eine Zwischenwelle 30 auf. Die vorgenannten Getriebeeingangswellen 24, 26 sowie die Zwischenwelle 30 sind als Hohlwellen ausgebildet.The hybrid transmission 18 also has a countershaft 28 and an intermediate shaft 30. The aforementioned transmission input shafts 24, 26 and the intermediate shaft 30 are designed as hollow shafts.

Die erste Getriebeeingangswelle 24 weist einen Torsionsschwingungsdämpfer auf und ist mit einer Kurbelwelle 32 der nicht gezeigten Verbrennungsmaschine 16 über den Torsionsschwingungsdämpfer antriebswirksam verbunden. Die zweite Getriebeeingangswelle 26 ist über ein Festrad eines ersten Stirnradpaares ST1 und eine Kette antriebswirksam mit der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 verbunden.The first transmission input shaft 24 has a torsional vibration damper and is drivingly connected to a crankshaft 32 of the internal combustion engine 16, not shown, via the torsional vibration damper. The second transmission input shaft 26 is connected to the first electric drive machine 14 in a driving manner via a fixed gear of a first pair of spur gears ST1 and a chain.

Das Hybridgetriebe 18 umfasst zudem einen Planetenradsatz RS, insgesamt drei gangbildende Stirnradpaare, die mit ST1 bis ST3 bezeichnet sind und ein Abtriebsstirnradpaar, das mit ST4 bezeichnet ist.The hybrid transmission 18 also includes a planetary gear set RS, a total of three gear-forming spur gear pairs, which are designated ST1 to ST3, and an output spur gear pair, which is designated ST4.

Die erste Getriebeeingangswelle 24 ist antriebswirksam, vorzugsweise mittels einer Kette, mit einem an der Zwischenwelle 30 angeordneten Festrad verbunden. Ferner umfasst das Hybridgetriebe 18 in dem gezeigten Beispiel fünf Schaltelemente A, B, C, L, E.The first transmission input shaft 24 is connected in a driving manner, preferably by means of a chain, to a fixed gear arranged on the intermediate shaft 30. Furthermore, the hybrid transmission 18 in the example shown includes five switching elements A, B, C, L, E.

Ein Hohlrad des Planetenradsatzes RS ist antriebswirksam mit der zweiten Getriebeeingangswelle 26 verbunden. Ein Planetenradträger des Planetenradsatzes RS ist antriebswirksam mit einem Festrad des dritten Stirnradpaars ST3 verbunden, wobei das weitere Zahnrad des dritten Stirnradpaars ST3 als Losrad ausgebildet ist und der Vorgelegewelle 28 zugeordnet ist.A ring gear of the planetary gear set RS is connected to the second transmission input shaft 26 for driving purposes. A planetary gear carrier of the planetary gear set RS is connected to a fixed gear of the third pair of spur gears ST3 for driving purposes, the further gear of the third pair of spur gears ST3 being designed as an idler gear and being assigned to the countershaft 28.

Ein Sonnenrad des Planetenradsatzes RS ist antriebswirksam mit der Zwischenwelle 30 verbunden.A sun gear of the planetary gear set RS is connected to the intermediate shaft 30 for driving purposes.

Das erste Stirnradpaar ST1 weist ein Festrad auf, das an der zweiten Getriebeeingangswelle 26 angeordnet ist. Ein Losrad des ersten Stirnradpaars ST1 ist an der Vorgelegewelle 28 angeordnet.The first pair of spur gears ST1 has a fixed gear that is arranged on the second transmission input shaft 26. An idler gear of the first pair of spur gears ST1 is arranged on the countershaft 28.

Ein Festrad des zweiten Stirnradpaars ST2 ist ebenfalls an der Vorgelegewelle 28 angeordnet. Das zweite Stirnradpaar ST2 umfasst zudem ein Losrad, das an der Zwischenwelle 30 angeordnet ist und durch Einlegen des ersten Schaltelements A antriebswirksam mit dem Planetenradträger des Planetenradsatzes RS und durch Einlegen des zweiten Schaltelements B mit der Zwischenwelle 30 verbunden werden kann.A fixed gear of the second pair of spur gears ST2 is also arranged on the countershaft 28. The second pair of spur gears ST2 also includes an idler gear, which is arranged on the intermediate shaft 30 and can be connected to the planetary gear carrier of the planetary gear set RS in a driving manner by inserting the first switching element A and with the intermediate shaft 30 by inserting the second switching element B.

Das dritte Stirnradpaar ST3 weist ein Festrad auf, das antriebswirksam mit dem Planetenradträger des Planetenradsatzes RS verbunden ist. Ein Losrad des dritten Stirnradpaars ST3 ist an der Vorgelegewelle 28 angeordnet und kann durch Einlegen des dritten Schaltelements C antriebswirksam mit dieser verbunden werden.The third pair of spur gears ST3 has a fixed gear that is connected to the planetary gear carrier of the planetary gear set RS for driving purposes. An idler gear of the third pair of spur gears ST3 is arranged on the countershaft 28 and can be connected to it in a driving manner by inserting the third switching element C.

Durch Einlegen eines vierten Schaltelements L kann der Planetenradträger des Planetenradsatzes RS antriebswirksam mit der Zwischenwelle 30, also dem Sonnenrad des Planetenradsatzes RS, verbunden werden. Das vierte Schaltelement L verblockt den Planetenradsatz RS.By inserting a fourth switching element L, the planetary gear carrier of the planetary gear set RS can be connected in a driving manner to the intermediate shaft 30, i.e. the sun gear of the planetary gear set RS. The fourth switching element L blocks the planetary gear set RS.

Durch Einlegen eines fünften Schaltelements E kann das Losrad des ersten Stirnradpaars ST1 antriebswirksam mit der Vorgelegewelle 28 verbunden werden. Hierdurch ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 mittels des ersten Stirnradpaars ST1 direkt mit dem Abtrieb 34 verbunden.By inserting a fifth switching element E, the idler gear of the first pair of spur gears ST1 can be connected to the countershaft 28 in a driving manner. As a result, the first electric drive machine 14 is connected directly to the output 34 by means of the first pair of spur gears ST1.

Die Schaltelemente A, B, C, L, E sind vorzugsweise als unsynchronisierte, beispielsweise Klauenschaltelemente ausgebildet. Ferner sind das erste Schaltelement A und das vierte Schaltelement L zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst. Zudem sind das dritte Schaltelement C und das fünfte Schaltelement E ebenfalls zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst und können durch nur einen Aktor betrieben werden. In der Figur ist das durch eine gestrichelte Linie dargestellt.The switching elements A, B, C, L, E are preferably designed as unsynchronized, for example claw switching elements. Furthermore, the first switching element A and the fourth switching element L are combined to form a double switching element. In addition, the third switching element C and the fifth switching element E are also combined to form a double switching element and can be operated by only one actuator. This is shown in the figure by a dashed line.

An der Vorgelegewelle 28 ist ferner das Abtriebsstirnradpaar ST4 angeordnet, das Antriebsleistung aus dem Hybridgetriebe 18 zu einem Abtrieb 34 des Hybridgetriebes 18 überträgt. Der Abtrieb 34 umfasst vorzugsweise ein Differential mit einer Differentialwelle 36, wobei die Differentialwelle 36 als Vollwelle ausgebildet ist und das Hybridgetriebe 18 und insbesondere die Zwischenwelle 30 und die zweite Getriebeeingangswelle 26 vollständig durchdringt. Mit anderen Worten kann das Hybridgetriebe 18 um die Differentialwelle 36 herum angeordnet werden.The output spur gear pair ST4, which transmits drive power from the hybrid transmission 18 to an output 34 of the hybrid transmission 18, is also arranged on the countershaft 28. The output 34 preferably comprises a differential with a differential shaft 36, wherein the differential shaft 36 is designed as a solid shaft and completely penetrates the hybrid transmission 18 and in particular the intermediate shaft 30 and the second transmission input shaft 26. In other words, the hybrid transmission 18 can be arranged around the differential shaft 36.

Das Differential des Abtriebs 34 kann beispielsweise als Kugeldifferential, Stirnraddifferential oder Planetenraddifferential ausgebildet sein.The differential of the output 34 can be designed, for example, as a ball differential, spur gear differential or planetary gear differential.

Vorzugsweise wird das Hybridgetriebe 18 folglich um eine Differentialwelle 36 herum an einer Vorderachse angeordnet, wobei die Verbrennungsmaschine 16 sowie die erste elektrische Antriebsmaschine 14 achsparallel hierzu angeordnet sind.The hybrid transmission 18 is therefore preferably arranged around a differential shaft 36 on a front axle, with the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 being arranged axially parallel thereto.

Ferner umfasst die erste Getriebeeingangswelle 24 eine Verbrennungsmaschinenkupplung K0, die dazu ausgebildet ist, die Kurbelwelle 32 der nicht gezeigten Verbrennungsmaschine 16 lösbar antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle 24 zu verbinden. Folglich kann durch Öffnen der Verbrennungsmaschinenkupplung K0 die Verbrennungsmaschine 16 vom Hybridgetriebe 18 getrennt werden. In dem gezeigten Beispiel ist die Verbrennungsmaschinenkupplung K0 als formschlüssige Kupplung, beispielsweise Klauenschaltelement, ausgebildet. Es versteht sich, dass auch eine reibschlüssige Kupplung Anwendung finden kann.Furthermore, the first transmission input shaft 24 includes an internal combustion engine clutch K0, which is designed to releasably and drivingly connect the crankshaft 32 of the internal combustion engine 16, not shown, to the first transmission input shaft 24. Consequently, the internal combustion engine 16 can be separated from the hybrid transmission 18 by opening the internal combustion engine clutch K0. In the example shown, the internal combustion engine clutch K0 is designed as a positive clutch, for example a claw switching element. It goes without saying that a frictional clutch can also be used.

In 3 sind schematisch die Schaltzustände des Hybridgetriebes 18 gemäß der 2 in einer Schaltmatrix 38 gezeigt.In 3 are schematically the switching states of the hybrid transmission 18 according to 2 shown in a switching matrix 38.

In einer ersten Spalte der Schaltmatrix 38 sind die Hybridgangstufen H1 bis H3, eine Elektrogangstufe E1, ein Zustand Laden-in-Neutral LiN und zwei elektrodynamische Überlagerungszustände ECVT1 und ECVT2 gezeigt. In der zweiten bis fünften Spalte sind die Schaltzustände der Schaltelemente A, B, C, L, E gezeigt, wobei ein „X“ bedeutet, dass das jeweilige Schaltelement geschlossen ist, also die zugeordneten Getriebebauteile antriebswirksam miteinander verbindet. Sofern kein Eintrag vorhanden ist, ist davon auszugehen, dass das entsprechende Schaltelement offen ist, also keine Antriebsleistung überträgt.In a first column of the switching matrix 38, the hybrid gear stages H1 to H3, an electric gear stage E1, a charge-in-neutral LiN state and two electrodynamic superposition states ECVT1 and ECVT2 are shown. The switching states of the switching elements A, B, C, L, E are shown in the second to fifth columns, where an “X” means that the respective switching element is closed, i.e. it connects the assigned transmission components to one another in a drive-effective manner. If there is no entry, it can be assumed that the corresponding switching element is open, i.e. does not transmit any drive power.

Zum Einrichten der ersten Hybridgangstufe H1 sind das erste Schaltelement A und das fünfte Schaltelement E zu schließen.To set up the first hybrid gear H1, the first switching element A and the fifth switching element E must be closed.

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

Ein Schließen des zweiten Schaltelements B und des ersten Schaltelements A oder des dritten Schaltelements C richtet die zweite Hybridgangstufe H2 ein.Closing the second switching element B and the first switching element A or the third switching element C sets up the second hybrid gear stage H2.

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

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

Die Elektrogangstufe E1 kann durch Schließen des fünften Schaltelements E eingerichtet werden. In der Elektrogangstufe E1 kann durch zusätzliches Schließen des vierten Schaltelements L die Verbrennungsmaschine 16 zugeschaltet werden. Das ist durch ein in Klammer gesetztes „VM“ verdeutlicht.The electric gear stage E1 can be set up by closing the fifth switching element E. In the electric gear stage E1, the internal combustion engine 16 can be switched on by additionally closing the fourth switching element L. This is illustrated by a “VM” in brackets.

Der Zustand Laden-in-Neutral LiN kann durch Schließen des vierten Schaltelements L eingerichtet werden.The charge-in-neutral LiN state can be set up by closing the fourth switching element L.

In der Schaltmatrix 38 ist eine Ablaufreihenfolge beispielhaft dargestellt. So kann der erste elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT1 sowohl zum Anfahren als auch zum Schalten von der ersten Hybridgangstufe H1 in die zweite Hybridgangstufe H2 Anwendung finden und ist daher doppelt in der Schaltmatrix 38 aufgenommen.A sequence of operations is shown as an example in the switching matrix 38. The first electrodynamic superposition state ECVT1 can be used both for starting and for switching from the first hybrid gear H1 to the second hybrid gear H2 and is therefore included twice in the switching matrix 38.

Das erste Stirnradpaar ST1 wird vom Hohlrad des Planetenradsatzes RS und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 angetrieben. Durch Einlegen des fünften Schaltelements E wird die Elektrogangstufe E1 oder eine Rückwärtsgangstufe eingerichtet. Es versteht sich, dass die erste elektrische Antriebsmaschine 14 zum Rückwärtsfahren in einer zum Vorwärtsfahren entgegengesetzten Drehrichtung betrieben wird. Wird das erste Schaltelement A zugeschaltet, ist die erste Hybridgangstufe H1 für die Verbrennungsmaschine 16 eingelegt. Der Planetenradträger des Planetenradsatzes RS ist dabei über die zweite Stirnradstufe ST2 mit dem Abtrieb 34 gekoppelt. Hierdurch sind das Hohlrad und der Planetenradträger des Planetenradsatzes RS mit verschiedenen Übersetzungen mit dem Abtrieb 34 gekoppelt, wobei am Sonnenrad des Planetenradsatzes RS, welches fest mit der Verbrennungsmaschine 16 gekoppelt ist, die erste Hybridgangstufe H1 für die Verbrennungsmaschine 16 gebildet werden kann.The first spur gear pair ST1 is driven by the ring gear of the planetary gear set RS and the first electric drive machine 14. By inserting the fifth switching element E, the electric gear stage E1 or a reverse gear stage is set up. It is understood that the first electric drive machine 14 is operated for reversing in a direction of rotation opposite to that for forward driving. If the first switching element A is switched on, the first hybrid gear H1 for the internal combustion engine 16 is engaged. The planetary gear carrier of the planetary gear set RS is coupled to the output 34 via the second spur gear stage ST2. As a result, the ring gear and the planetary gear carrier of the planetary gear set RS are coupled with different ratios to the output 34, the first hybrid gear H1 for the internal combustion engine 16 being able to be formed on the sun gear of the planetary gear set RS, which is firmly coupled to the internal combustion engine 16.

Zum verbrennungsmotorischen und/oder hybriden Fahren stehen drei mechanische Hauptfahrgangstufen für die Verbrennungsmaschine 16 zur Verfügung.For internal combustion engine and/or hybrid driving, three main mechanical gear levels are available for the internal combustion engine 16.

Die erste Hybridgangstufe H1 wird über eine Kopplung des Hohlrads des Planetenradsatzes RS mittels des ersten Stirnradpaars ST1 und eine Kopplung des Planetenradträgers des Planetenradsatzes RS mittels des zweiten Stirnradpaars ST2 gebildet, wobei Antriebsleistung der Verbrennungsmaschine 16 am Sonnenrad des Planetenradsatzes RS eingebracht wird.The first hybrid gear stage H1 is formed via a coupling of the ring gear of the planetary gear set RS by means of the first pair of spur gears ST1 and a coupling of the planetary gear carrier of the planetary gear set RS by means of the second pair of spur gears ST2, with drive power from the internal combustion engine 16 being introduced to the sun gear of the planetary gear set RS.

Die zweite Hybridgangstufe H2 wird über das zweite Stirnradpaar ST2 gebildet, wobei die Verbrennungsmaschine 16 über das zweite Stirnradpaar ST2 mit der Vorgelegewelle 28 und dem Abtrieb 34 wirkverbunden ist.The second hybrid gear stage H2 is formed via the second pair of spur gears ST2, with the internal combustion engine 16 being operatively connected to the countershaft 28 and the output 34 via the second pair of spur gears ST2.

Die dritte Hybridgangstufe H3 wird mit dem dritten Stirnradpaar ST3 gebildet, dabei wird die Verbrennungsmaschine 16 mittels des verblockten Planetenradsatzes RS über das dritte Stirnradpaar ST3 mit der Vorgelegewelle 28 und dem Abtrieb 34 wirkverbunden.The third hybrid gear stage H3 is formed with the third pair of spur gears ST3, and the internal combustion engine 16 is operatively connected to the countershaft 28 and the output 34 by means of the locked planetary gear set RS via the third pair of spur gears ST3.

In der Elektrogangstufe E1 ist das fünfte Schaltelement E geschlossen. Antriebsleistung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 wird folglich durch eine Vorübersetzung bei der Anbindung der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 an das Hybridgetriebe 18, das erste Stirnradpaar ST1 und das Abtriebsstirnradpaar ST4 am Differential übersetzt.In the electric gear stage E1, the fifth switching element E is closed. Drive power of the first electric drive machine 14 is consequently translated by a pre-transmission when connecting the first electric drive machine 14 to the hybrid transmission 18, the first spur gear pair ST1 and the output spur gear pair ST4 on the differential.

Die Verbrennungsmaschine 16 ist grundsätzlich über das Sonnenrad des Planetenradsatzes RS und die erste elektrische Antriebsmaschine 14 ist über das Hohlrad des Planetenradsatzes RS an den Planetenradsatz RS angebunden. Der Abtrieb des Planetenradsatzes RS erfolgt über den Planetenradträger des Planetenradsatzes RS. Wenn das erste Schaltelement A geschlossen wird, entsteht der erste elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT1; wenn das dritte Schaltelement C geschlossen wird, entsteht der zweite elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT2 am Planetenradsatz RS.The internal combustion engine 16 is basically connected to the planetary gear set RS via the sun gear of the planetary gear set RS and the first electric drive machine 14 is connected to the planetary gear set RS via the ring gear of the planetary gear set RS. The output of the RS planetary gear set takes place via the planetary gear carrier of the RS planetary gear set. When the first switching element A is closed, the first electrodynamic superposition state ECVT1 arises; When the third switching element C is closed, the second electrodynamic superposition state ECVT2 arises on the planetary gear set RS.

Der erste elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT1 dient zum Anfahren und einer EDS, einer sogenannten elektrodynamischen Schaltung, von der ersten Hybridgangstufe H1 in die zweite Hybridgangstufe H2.The first electrodynamic superposition state ECVT1 is used for starting and an EDS, a so-called electrodynamic switching, from the first hybrid gear stage H1 to the second hybrid gear stage H2.

Der zweite elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT2 dient einer EDS von der zweiten Hybridgangstufe H2 in die dritte Hybridgangstufe H3.The second electrodynamic superposition state ECVT2 serves an EDS from the second hybrid gear stage H2 to the third hybrid gear stage H3.

Die Umschaltung vom ersten elektrodynamischen Überlagerungszustand ECVT1 in den zweiten elektrodynamischen Überlagerungszustand ECVT2 erfolgt als Vorwahlschaltung, während die Verbrennungsmaschine 16 über das eingelegte zweite Schaltelement B in der zweiten Hybridgangstufe H2 Antriebleistung bereitstellt. Während der Vorwahlschaltung wird die erste elektrische Antriebsmaschine 14 lastfrei auf eine Anschlussdrehzahl des zweiten elektrodynamischen Überlagerungszustands ECVT2 geregelt. Die Verbrennungsmaschine 16 kann dabei weitestgehend unter Last sein, lediglich während der EDS wird die Last der Verbrennungsmaschine 16 vorzugsweise angepasst.The switchover from the first electrodynamic superposition state ECVT1 to the second electrodynamic superposition state ECVT2 takes place as a preselection circuit, while the internal combustion engine 16 provides drive power via the inserted second switching element B in the second hybrid gear stage H2. During the preselection switching, the first electric drive machine 14 is regulated in a load-free manner to a connection speed of the second electrodynamic superposition state ECVT2. The internal combustion engine 16 can be largely under load; the load on the internal combustion engine 16 is preferably adjusted only during the EDS.

In den elektrodynamischen Überlagerungszuständen ECVT1, ECVT2 sind die erste elektrische Antriebsmaschine 14, die Verbrennungsmaschine 16 und der Abtrieb 34 über den Planetenradsatz RS angebunden, bzw. gekoppelt. Eine Abtriebsdrehzahl ändert sich während der kurzen Schaltzeit unwesentlich. Das Absenken der Antriebsdrehzahl der Verbrennungsmaschine 16 wird mit der Erhöhung der Drehzahl der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 kompensiert. Dies findet vorzugsweise unter Lastausgleich beider Antriebsmaschinen 14, 16 statt. Bei entsprechender Anschlussdrehzahl kann dann eine Hochschaltung der Gangstufe für die Verbrennungsmaschine 16 ausgeführt werden. In der geschalteten Gangstufe sind beide Antriebsmaschinen 14, 16 wieder fest gekoppelt. Die erforderliche Stützleistung der Verbrennungsmaschine 16 ist bei der Lastschaltung bevorzugt anzupassen. Rückschaltungen erfolgen analog zu Hochschaltungen, nur in umgekehrter Ablauf-Folge.In the electrodynamic superposition states ECVT1, ECVT2, the first electric drive machine 14, the internal combustion engine 16 and the output 34 are connected or coupled via the planetary gear set RS. An output speed changes insignificantly during the short switching time. The reduction in the drive speed of the internal combustion engine 16 is compensated for by increasing the speed of the first electric drive machine 14. This preferably takes place with the load balancing of both drive machines 14, 16. If the connection speed is appropriate, the gear level for the internal combustion engine 16 can then be shifted up. When the gear is switched, both drive machines 14, 16 are firmly coupled again. The required support power of the internal combustion engine 16 should preferably be adjusted when switching under load. Downshifts are carried out in the same way as upshifts, only in the reverse sequence.

Bei Schubschaltungen stützt die erste elektrische Antriebsmaschine 14 generatorisch und/oder bremsend. Diese Lastschaltungen sind wegen des im Vergleich zum Antriebsmoment niedrigeren Schleppmoments der Verbrennungsmaschine 16 vorzugsweise eingeschränkt. Motorbremse oder Betriebsbremse können unterstützend eingesetzt werden.During overrun shifts, the first electric drive machine 14 provides generator and/or braking support. These load shifts are preferably limited because of the lower drag torque of the internal combustion engine 16 compared to the drive torque. Engine brake or service brake can be used to provide support.

Ist nur das vierte Schaltelement L geschlossen, kann die erste elektrische Antriebsmaschine 14 unabhängig vom Abtrieb 34 mit der Verbrennungsmaschine 16 verbunden werden. Die erste elektrische Antriebsmaschine 14 und die Verbrennungsmaschine 16 drehen dann in einem festen Verhältnis zueinander. In diesem Zustand ist einerseits ein Start der Verbrennungsmaschine 16 mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 möglich, andererseits kann die erste elektrische Antriebsmaschine 14 auch generatorisch betrieben werden und den elektrischen Energiespeicher 22 laden oder weitere elektrische Verbraucher versorgen. Ein Verbraucher kann auch die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 sein, die beispielsweise, wie in 1 gezeigt, an der anderen Fahrzeugachse angeordnet ist und eine sogenannte elektrische Achse bildet. Ein Übergang aus dem Zustand Laden-in-Neutral, LiN, ist in die zweite Hybridgangstufe H2 und die dritte Hybridgangstufe H3 direkt möglich. In die erste Hybridgangstufe H1 kann indirekt über die zweite Hybridgangstufe H2 gewechselt werden, wobei ein Schalten vom vierten Schaltelement L auf das erste Schaltelement A und das zweite Schaltelement B und schließlich vom zweiten Schaltelement B auf das fünfte Schaltelement E erfolgt.If only the fourth switching element L is closed, the first electric drive machine 14 can be connected to the internal combustion engine 16 independently of the output 34. The first electric drive machine 14 and the internal combustion engine 16 then rotate in a fixed ratio to one another. In this state, on the one hand, it is possible to start the internal combustion engine 16 by means of the first electric drive machine 14, and on the other hand, the first electric drive machine 14 can also be operated as a generator and charge the electrical energy storage 22 or supply other electrical consumers. A consumer can also be the second electric drive machine 20, for example, as in 1 shown, is arranged on the other vehicle axle and forms a so-called electric axle. A transition from the charging-to-neutral state, LiN, to the second hybrid gear H2 and the third hybrid gear H3 is possible directly. It is possible to change to the first hybrid gear stage H1 indirectly via the second hybrid gear stage H2, with switching taking place from the fourth switching element L to the first switching element A and the second switching element B and finally from the second switching element B to the fifth switching element E.

Ist im Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 12 die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 vorhanden, wie beispielsweise in 1 gezeigt, kann in dieser Kombination ein Allrad-Antriebssystem geschaffen werden. Beispielsweise kann ein DHT, also eine Dedicated Hybrid Transmission, mittels der Verbrennungsmaschine 16 und der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 als reiner Frontantrieb konzipiert sein und ein zusätzlicher Hinterachsantrieb mittels der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 erfolgen.Is the second electric drive machine 20 present in the motor vehicle drive train 12, as in, for example 1 shown, an all-wheel drive system can be created in this combination. For example, a DHT, i.e. a dedicated hybrid transmission, can be designed as a pure front-wheel drive using the internal combustion engine 16 and the first electric drive machine 14 and an additional rear-axle drive can take place using the second electric drive machine 20.

Die elektrodynamischen Überlagerungszustände ECVT1, ECVT2 sind leistungsverzweigte E-CVT-Fahrbereiche für die Verbrennungsmaschine 16. Unter CVT-Fahrbereich ist insbesondere ein stufenlos variabler übersetzter Fahrbereich, Continuously Variable Transmission, zu verstehen.The electrodynamic superposition states ECVT1, ECVT2 are power-split E-CVT driving ranges for the internal combustion engine 16. The CVT driving range is to be understood in particular as a continuously variable translated driving range, Continuously Variable Transmission.

Bei einem elektrodynamischen Anfahren, EDA, wird der erste elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT1 als Fahrbereich genutzt. Dabei fungiert die erste elektrische Antriebmaschine 14 im Anfahrpunkt generatorisch und geht mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit in den motorischen, also antreibenden, Bereich über, wobei dann die erste Hybridgangstufe H1 geschaltet wird.During electrodynamic starting, EDA, the first electrodynamic superposition state ECVT1 is used as the driving range. The first electric drive machine 14 acts as a generator at the starting point and moves into the motor, i.e. driving, range as the driving speed increases, with the first hybrid gear H1 then being switched.

Der zweite elektrodynamische Überlagerungszustand ECVT2 wird zum lastschaltbaren Gangwechsel genutzt. Dabei ändert sich der Abtrieb entsprechend der Fahrzeugträgheit kaum. Stattdessen wird eine Drehzahl der Verbrennungsmaschine 16 auf eine Anschlussdrehzahl für die zu koppelnde Gangstufe gebracht. Hierbei kann das Kraftfahrzeug 10 Gangstufe für Gangstufe mittels der Verbrennungsmaschine 16 beschleunigt werden, wie bei einem klassischen Getriebe.The second electrodynamic superposition state ECVT2 is used for power-shiftable gear changes. The downforce hardly changes depending on the vehicle's inertia. Instead, a speed of the internal combustion engine 16 is brought to a connection speed for the gear stage to be coupled. Here, the motor vehicle 10 can be accelerated gear stage by gear stage using the internal combustion engine 16, as in a classic transmission.

Wird im Hybridgetriebe 18 der Zustand Laden-in-Neutral geschaltet, also das vierte Schaltelement L geschlossen, kann die erste elektrische Antriebmaschine 14 generatorisch betrieben werden und Strom für die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 erzeugen. Hierdurch kann seriell gefahren werden.If the charging state is switched to neutral in the hybrid transmission 18, i.e. the fourth switching element L is closed, the first electric drive machine 14 can be operated as a generator and generate electricity for the second electric drive machine 20. This allows serial driving.

Insbesondere kann eine Zugkraftunterstützung mittels der zweiten elektrischen Antriebsmaschine 20 erfolgen. Die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 kann die Zugkraft stützen, wenn im Hybridgetriebe 18 Funktionen ausgeführt werden, bei denen der Abtrieb 34 des Hybridgetriebes 18 lastfrei wird.In particular, traction support can be provided by means of the second electric drive machine 20. The second electric drive machine 20 can support the tractive force when functions are carried out in the hybrid transmission 18 in which the output 34 of the hybrid transmission 18 becomes load-free.

Die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 kann beispielsweise die Zugkraft stützen, wenn ein Start der Verbrennungsmaschine 16 in Neutral mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine 14 erfolgen soll.The second electric drive machine 20 can, for example, support the tractive force if the internal combustion engine 16 is to be started in neutral by means of the first electric drive machine 14.

Ferner kann die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 die Zugkraft beim seriellen Schalten stützen. Bei geschlossenem vierten Schaltelement L kann ein lastfreier Wechsel im Hybridgetriebe 18 zwischen den Hybridgangstufen H1, H2 und H3 erfolgen. Vorteil dabei ist, dass bei zumindest in der zweiten Hybridgangstufe H2 und/oder in der dritten Hybridgangstufe H3 die erste elektrische Antriebsmaschine 14 unterbrechungsfrei generatorisch arbeiten kann und so sowohl das Bordnetz als auch die zweite elektrische Antriebsmaschine 20 mit elektrischer Leistung versorgen kann. Insbesondere bei einem Wechsel vom vierten Schaltelement L zu dem ersten Schaltelement A ist die erste elektrische Antriebsmaschine 14 vorzugsweise lastfrei.Furthermore, the second electric drive machine 20 can support the tractive force during serial switching. When the fourth switching element L is closed, a load-free change in the hybrid transmission 18 can take place between the hybrid gear stages H1, H2 and H3. The advantage here is that at least in the second hybrid gear H2 and/or in the third hybrid gear H3, the first electric drive machine 14 can operate as a generator without interruption and can thus supply both the vehicle electrical system and the second electric drive machine 20 with electrical power. In particular, when changing from the fourth switching element L to the first switching element A, the first electric drive machine 14 is preferably load-free.

In 4 ist eine weitere Variante eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 18 gezeigt. Im Unterschied zu der in 2 gezeigten Ausführungsform umfasst das Losrad des ersten Stirnradpaars ST1 eine Hohlwelle, an der das Losrad des dritten Stirnradpaars ST3 angeordnet ist. Das Losrad des ersten Stirnradpaars ST1 wird unter dem Losrad des zweiten Stirnradpaars mittels der Hohlwelle durchgeführt bzw. verlängert. Die Hohlwelle des Losrads des ersten Stirnradpaars ST1 oder das Losrad des dritten Stirnradpaars ST3 sind mit der Vorgelegewelle 28 jeweils durch Einlegen des dritten Schaltelemets C oder des fünften Schaltelements E antriebswirksam verbindbar. Das dritte Schaltelement C und das fünfte Schaltelement E sind zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst.In 4 a further variant of a hybrid transmission 18 according to the invention is shown. In contrast to that in 2 In the embodiment shown, the idler gear of the first pair of spur gears ST1 comprises a hollow shaft on which the idler gear of the third pair of spur gears ST3 is arranged. The idler gear of the first pair of spur gears ST1 is passed or extended under the idler gear of the second pair of spur gears by means of the hollow shaft. The hollow shaft of the idler gear of the first pair of spur gears ST1 or the idler gear of the third pair of spur gears ST3 can be connected to the countershaft 28 in a drive-effective manner by inserting the third switching element C or the fifth switching element E. The third switching element C and the fifth switching element E are combined to form a double switching element.

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 using the drawings and the description. The description and explanation are intended to be exemplary and not restrictive. The invention is not limited to the disclosed embodiments. Other embodiments or variations will become apparent to those skilled in the art upon use of the present invention and upon careful analysis of the drawings, disclosure and subsequent claims.

In den Patentansprüchen schließen die Wörter „umfassen“ und „mit“ nicht das Vorhandensein weiterer Elemente oder Schritte aus. Der undefinierte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt nicht das Vorhandensein einer Mehrzahl aus. Ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit kann die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen. Die bloße Nennung einiger Maßnahmen in mehreren verschiedenen abhängigen Patentansprüchen ist nicht dahingehend zu verstehen, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht ebenfalls vorteilhaft verwendet werden kann. Bezugszeichen in den Patentansprüchen sind nicht einschränkend zu verstehen. Ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs 12 kann beispielsweise in Form eines Computerprogramms realisiert werden, das auf einem Steuergerät für den Kraftfahrzeug-Antriebsstrang 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 “comprise” and “including” do not exclude the presence of other elements or steps. The indefinite 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 mentioned in the patent claims. The mere mention of some measures in several different dependent claims should not be taken to mean that a combination of these measures cannot also be used advantageously. Reference symbols in the patent claims are not to be understood as limiting. A method for operating a motor vehicle powertrain 12 can be implemented, for example, in the form of a computer program that is executed on a control unit for the motor vehicle drive train 12. A computer program may be stored/distributed on a non-volatile storage medium, such as optical storage or a solid-state drive (SSD). A computer program may be distributed together with hardware and/or as part of hardware, for example via the Internet or via wired or wireless communication systems.

BezugszeichenReference symbols

1010
Kraftfahrzeugmotor vehicle
1212
Kraftfahrzeug-AntriebsstrangMotor vehicle 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
Vorgelegewellecountershaft
3030
ZwischenwelleIntermediate shaft
3232
Kurbelwellecrankshaft
3434
Abtriebdownforce
3636
Differentialwelledifferential shaft
3838
SchaltmatrixSwitching matrix
A, B, C, L, EA, B, C, L, E
Schaltelementeswitching elements
K0K0
VerbrennungsmaschinenkupplungInternal combustion engine clutch
ST1-ST3ST1-ST3
Stirnradpaarespur gear pairs
ST4ST4
AbtriebsstirnradpaarOutput spur gear pair

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents listed by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • 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; einer Zwischenwelle (30), die antriebswirksam mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist; einer Vorgelegewelle (28); in mehreren Radsatzebenen angeordneten Stirnradpaaren (ST1, ST2, ST3) zum Bilden von Gangstufen; mehreren Gangschaltvorrichtungen mit Schaltelementen (A, B, C, L, E) zum Einlegen der Gangstufen; einem Planetenradsatz (RS), der mit der zweiten Getriebeeingangswelle und der Zwischenwelle verbunden ist und über ein Stirnradpaar mit der Vorgelegewelle verbindbar ist; und einem Abtrieb (34), wobei mittels eines ersten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der zweiten Getriebeeingangswelle und der Vorgelegewelle einrichtbar ist; mittels eines zweiten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und der Zwischenwelle oder dem Planetenradsatz einrichtbar ist; mittels eines dritten Stirnradpaars eine antriebswirksame Verbindung zwischen der Vorgelegewelle und dem Planetenradsatz einrichtbar 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; an intermediate shaft (30) which is drivingly connected to the first transmission input shaft; a countershaft (28); spur gear pairs (ST1, ST2, ST3) arranged in several gear set levels to form gear steps; several gear shifting devices with switching elements (A, B, C, L, E) for engaging the gear stages; a planetary gear set (RS), which is connected to the second transmission input shaft and the intermediate shaft and is connectable to the countershaft via a pair of spur gears; and an output (34), where A drive-effective connection can be established between the second transmission input shaft and the countershaft by means of a first pair of spur gears; A driving connection can be established between the countershaft and the intermediate shaft or the planetary gear set by means of a second pair of spur gears; A driving connection between the countershaft and the planetary gear set can be established by means of a third pair of spur gears. Hybridgetriebe (18) nach Anspruch 1, wobei ein Differential des Abtriebs (34) eine Differentialwelle (36) umfasst, die als Vollwelle ausgebildet ist und von der zweiten Getriebeeingangswelle (26) und der Zwischenwelle (30) zumindest abschnittsweise umgeben ist, wobei vorzugsweise eine axiale Länge der Differentialwelle größer ist als eine Summe der axiale Länge der Zwischenwelle und der zweiten Getriebeeingangswelle und die Differentialwelle die Zwischenwelle und die zweite Getriebeeingangswelle vollständig durchdringt.Hybrid transmission (18). Claim 1 , wherein a differential of the output (34) comprises a differential shaft (36), which is designed as a solid shaft and is at least partially surrounded by the second transmission input shaft (26) and the intermediate shaft (30), wherein preferably an axial length of the differential shaft is greater than a sum of the axial length of the intermediate shaft and the second transmission input shaft and the differential shaft completely penetrates the intermediate shaft and the second transmission input shaft. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Planetenradträger des Planetenradsatzes (RS) über das dritte Stirnradpaar (ST3) mit der Vorgelegewelle (28) verbindbar ist; und das Hohlrad des Planetenradsatzes mit der zweiten Getriebeeingangswelle (26) verbunden ist und das Sonnenrad des Planetenradsatzes mit der Zwischenwelle (30) verbunden ist.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein a planetary gear carrier of the planetary gear set (RS) can be connected to the countershaft (28) via the third pair of spur gears (ST3); and the ring gear of the planetary gear set is connected to the second transmission input shaft (26) and the sun gear of the planetary gear set is connected to the intermediate shaft (30). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Hybridgetriebe genau drei gangbildende Stirnradpaare (ST1, ST2, ST3), einen Planetenradsatz (RS) und fünf Schaltelemente (A, B, C, L, E) zum Bilden von drei hybriden Gangstufen und zwei elektrodynamischen Überlagerungszuständen umfasst.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the hybrid transmission has exactly three gear-forming spur gear pairs (ST1, ST2, ST3), a planetary gear set (RS) and five switching elements (A, B, C, L, E) to form three hybrid gear stages and two electrodynamic superposition states. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Abtrieb (34) des Hybridgetriebes ein an der Vorgelegewelle (28) angeordnetes Abtriebszahnrad umfasst, das mit einem Differential des Abtriebs in einer Radsatzebene angeordnet ist und vorzugsweise mit einem Differentialkorb des Differentials kämmt.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the output (34) of the hybrid transmission comprises an output gear arranged on the countershaft (28), which is arranged with a differential of the output in a gear set plane and preferably meshes with a differential carrier of the differential. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die erste Getriebeeingangswelle (24) eine Verbrennungsmaschinenkupplung (K0) zum lösbaren antriebswirksamen Verbinden der ersten Getriebeeingangswelle mit der Verbrennungsmaschine (16) umfasst.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the first transmission input shaft (24) comprises an internal combustion engine clutch (K0) for releasably drivingly connecting the first transmission input shaft to the internal combustion engine (16). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei an der Vorgelegewelle (28) ein Festrad des zweiten Stirnradpaars (ST2) sowie ein Losrad des ersten Stirnradpaars (ST1) und ein Losrad des dritten Stirnradpaars (ST3) angeordnet sind; das Losrad des ersten Stirnradpaars eine Hohlwelle umfasst, an der das Losrad des dritten Stirnradpaars angeordnet ist; und die Hohlwelle des Losrads des ersten Stirnradpaars oder das Losrad des dritten Stirnradpaars mittels zweier als Doppelschaltelement ausgebildeter Schaltelemente jeweils mit der Vorgelegewelle antriebswirksam verbindbar ist.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein a fixed gear of the second pair of spur gears (ST2) and an idler gear of the first pair of spur gears (ST1) and an idler gear of the third pair of spur gears (ST3) are arranged on the countershaft (28); the idler gear of the first pair of spur gears comprises a hollow shaft on which the idler gear of the third pair of spur gears is arranged; and the hollow shaft of the idler gear of the first pair of spur gears or the idler gear of the third pair of spur gears can each be connected to the countershaft in a drive-effective manner by means of two switching elements designed as double switching elements. Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein erstes Schaltelement (A) dazu ausgebildet ist, die Vorgelegewelle (28) antriebswirksam mittels des zweiten Stirnradpaars (ST2) mit einem Planetenradträger des Planetenradsatzes (RS) zu verbinden; ein zweites Schaltelement (B) dazu ausgebildet ist, die Zwischenwelle (30) antriebswirksam mittels des zweiten Stirnradpaars mit der Vorgelegewelle zu verbinden; ein drittes Schaltelement (C) dazu ausgebildet ist, die Vorgelegewelle antriebswirksam mittels des dritten Stirnradpaars (ST3) mit einem Planetenradträger des Planetenradsatzes zu verbinden; ein viertes Schaltelement (L) dazu ausgebildet ist, den Planetenradsatz zu verblocken; und/oder ein fünftes Schaltelement (E) dazu ausgebildet ist, die Vorgelegewelle antriebswirksam mittels des ersten Stirnradpaars (ST1) mit der zweiten Getriebeeingangswelle zu verbinden.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein a first switching element (A) is designed to drive the countershaft (28) to a planetary gear carrier of the planetary gear set (RS) by means of the second pair of spur gears (ST2); a second switching element (B) is designed to driveably connect the intermediate shaft (30) to the countershaft by means of the second pair of spur gears; a third switching element (C) is designed to driveably connect the countershaft to a planetary gear carrier of the planetary gear set by means of the third pair of spur gears (ST3); a fourth switching element (L) is designed to lock the planetary gear set; and or a fifth switching element (E) is designed to drive the countershaft to the second transmission input shaft by means of the first pair of spur gears (ST1). Hybridgetriebe (18) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Schaltelemente (A, B, C, L, E) als formschlüssige Schaltelemente ausgebildet sind; und/oder wenigstens zwei der Schaltelemente, vorzugsweise vier der Schaltelemente, als Doppelschaltelement ausgebildet sind und von einem doppeltwirkenden Aktor betätigbar sind.Hybrid transmission (18) according to one of the preceding claims, wherein the switching elements (A, B, C, L, E) are designed as positive switching elements; and/or at least two of the switching elements, preferably four of the switching elements, are designed as double switching elements 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 verbindbar ist.Motor vehicle drive train (12) for a motor vehicle (10), with: a hybrid transmission (18) according to 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 can be connected in a driving manner to the second transmission input shaft (26). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Startergenerator zum Starten der Verbrennungsmaschine (16) ansteuerbar ist; und/oder als Ladegenerator zum Laden eines Energiespeichers (22) ansteuerbar ist.Motor vehicle drive train (12) according to the preceding claim, wherein the first electric drive machine (14) can be controlled as a starter generator for starting the internal combustion engine (16); and/or can be controlled as a charging generator for charging an energy storage device (22). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 10 oder 11, wobei ein Abtrieb (34) 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). Claim 10 or 11 , wherein an output (34) of the hybrid transmission (18) can be connected in a driving manner to a first motor vehicle axle and a second motor vehicle axle comprises an electric axle with a second electric drive machine (20). Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach Anspruch 12, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine (14) als Generator zum Versorgen der zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20) ansteuerbar ist, um einen seriellen Fahrmodus einzurichten.Motor vehicle drive train (12). Claim 12 , wherein the first electric drive machine (14) can be controlled as a generator to supply the second electric drive machine (20) in order to set up a serial driving mode. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs (12) nach einem der Ansprüche 10 bis 13.Method for operating a motor vehicle drive train (12) according to one of Claims 10 until 13 . Kraftfahrzeug (10) mit: einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang (12) nach einem der Ansprüche 10 bis 13; und einem Energiespeicher (22) zum Speichern von Energie zum Versorgen der ersten elektrischen Antriebsmaschine (14) und/oder einer zweiten elektrischen Antriebsmaschine (20).Motor vehicle (10) with: a motor vehicle drive train (12) according to one of Claims 10 until 13 ; and an energy storage device (22) for storing energy for supplying the first electric drive machine (14) and/or a second electric drive machine (20).
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102011005562A1 (en) 2011-03-15 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Manual transmission of a hybrid drive for a motor vehicle
DE102021201871A1 (en) 2021-02-26 2022-09-01 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid gear arrangement
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