WO2017211337A1 - Hybridgetriebe für ein fahrzeug, verfahren sowie fahrzeug mit dem hybridgetriebe - Google Patents

Hybridgetriebe für ein fahrzeug, verfahren sowie fahrzeug mit dem hybridgetriebe Download PDF

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WO2017211337A1
WO2017211337A1 PCT/DE2017/100097 DE2017100097W WO2017211337A1 WO 2017211337 A1 WO2017211337 A1 WO 2017211337A1 DE 2017100097 W DE2017100097 W DE 2017100097W WO 2017211337 A1 WO2017211337 A1 WO 2017211337A1
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input shaft
gear
gear stage
transmission
output shaft
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PCT/DE2017/100097
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Thomas Mehlis
Andreas Kinigadner
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a hybrid transmission for a vehicle, a method for operating the hybrid transmission and a vehicle with the hybrid transmission.
  • the subject of the invention is thus a hybrid transmission which is suitable and / or designed for a vehicle.
  • the vehicle is for example as a passenger cars, trucks, buses, etc. trained.
  • the hybrid transmission is the only drive gear in the vehicle.
  • the hybrid transmission is designed to couple at least or exactly one electric motor and at least or exactly one internal combustion engine - also called an internal combustion engine - to direct its torque as traction torque to driven wheels of the vehicle.
  • the hybrid transmission has a first input shaft for coupling to the internal combustion engine.
  • the internal combustion engine forms part of the hybrid transmission.
  • damper or an intermediate gear can be arranged between the first input shaft and the internal combustion engine.
  • the first input shaft is always rotationally coupled to an output shaft of the internal combustion engine.
  • the hybrid transmission has a second input shaft for transmission connection with the electric motor.
  • the electric motor forms part of the hybrid transmission.
  • the electric motor with the second input shaft is permanently and / or inseparably connected by transmission technology.
  • the electric motor may be arranged coaxially with the second input shaft, but it is also possible that the electric motor is offset in parallel or at a different angle to the second input shaft. In these cases, respective intermediate gear are provided.
  • the first and the second input shaft are, in particular with respect to their axis of rotation, aligned coaxially with each other.
  • the first and the second input shaft are positioned in alignment with each other.
  • the first and the second input shaft are preferably arranged next to one another.
  • the hybrid transmission has an output shaft, wherein the output shaft may, for example, be operatively connected to a differential device for distributing the transmitted drive torque to the driven wheels or may be coupled by transmission technology.
  • the output shaft, in particular the axis of rotation of the output shaft is arranged parallel, in particular offset in parallel, to the first and / or second input shaft. In this arrangement results in a very compact construction of the hybrid transmission.
  • the hybrid transmission has a S1-Doppelgetriebe and an S1 -Schalt learned.
  • the S1-Doppelgetriebeieri has a first and a second S1 gear stage, wherein it is preferred that they have different gear ratios.
  • the S1-switching device may optionally, in particular controlled and / or selectively, the first input shaft via the first S1-gear stage or the first input shaft via the second S1-gear stage with the output shaft gearbox connect. It is particularly preferred that the S1-switching device can assume a neutral position, so that neither on the first nor on the second S1-gear stage, an operative connection between the first input shaft and the output shaft is made.
  • the first and second S1 gear stages are arranged parallel to each other.
  • the hybrid transmission has an S2 gear stage and an S2 shift unit.
  • the S2 shift device can optionally connect the second input shaft with the S2 gear stage or, alternatively, the second input shaft with the first input shaft by transmission technology.
  • the S2 switching device can assume a neutral position.
  • the hybrid transmission has an S3 dual-gear stage with an S3 shift device.
  • the S3 dual-gear stage has a first and a second S3 gear stage, which are preferably arranged parallel to each other.
  • the SS switching device makes it possible to selectively connect the second input shaft via the first S3 gear stage or via the second S3 gear stage with the output shaft gearbox.
  • the S3 switching device can assume a neutral position.
  • the electric motor is preferably coupled to the second input shaft directly or via a pre-gear section.
  • the electric motor is connected via the S3 double gear stage.
  • the electric motor via the first or the second S3 gear stage is connected by transmission technology, so that via the respective S3 gear stage, a torque from the electric motor to the second input shaft or the output shaft can be passed.
  • the hybrid transmission has a clutch, preferably starting clutch, for coupling the first input shaft to the internal combustion engine.
  • a clutch preferably starting clutch
  • the coupling is designed as a friction clutch.
  • the hybrid transmission has a double gear, which can also be referred to as a two-lane, exactly two-lane or at least two-lane gear.
  • the double gear has an S1 gear portion and an S2 gear portion, wherein the two gear portions are rotatably coupled together.
  • Each of the gear portions is formed as a wheel, preferably as a gear, in particular with a straight toothing or helical toothing. It is contemplated that the S1 gear portion forms part of the S1 dual gear stage and the S2 gear portion forms part of the S2 gear stage. In particular, the respective gear portion forms a torque transmitting wheel in one of the gear stages of the S1-Doppelgetriebnote or in the S2 gear stage.
  • the double gear is formed as a loose wheel on the output shaft.
  • the double gear can be arranged as a bridge member between components of the first and the second input shaft.
  • the double gear thus forms part of a intermediate translation device between the first and the second input shaft.
  • the double gear and / or the intermediate gear shifts the first input shaft which is directly coupled to the engine and which carries the S1 dual gear stage with the second input shaft, which is directly coupled to the electric motor and carries the S3 dual gear stage.
  • the S1-switching device is arranged on the output shaft.
  • the S1 switching device can set the double gear in rotation with the output shaft.
  • the first and second S1 gear stages each have a fixed gear on the first input shaft. If the S1 switching device is connected for the rotationally fixed coupling with the double gear, the result is a transmission connection between the first input shaft via the second S1 gear stage with the output shaft. If the idler gear of the first S1 gear stage is rotationally fixed by the S1 shift device, then a gearbox-type connection of the first input shaft via the first S1 gear stage to the output shaft results.
  • the S2-switching device is arranged on the second input shaft and can set a loose wheel of the S2 gear stage with the second input shaft rotationally fixed, wherein the idler gear meshes with the S2 gear portion of the double gear.
  • the idler gear is rotatably set with the second input shaft, so that a torque path is formed on the double gear.
  • components of the first and the second input shaft via the double gear are connected to each other by transmission technology.
  • the S3-switching device is arranged on the output shaft and can selectively set a loose wheel of the first S3 gear stage or a loose wheel of the second S3 gear stage with the output shaft rotation.
  • the first and second S3 gear stages each have a fixed gear on the second input shaft.
  • the switching devices in particular the S1-switching device, the S2-switching device and / or the SS-switching device, are designed as exclusively positive-locking switching device.
  • these are designed as unsynchronizing or unsynchronized switching devices reali K l K 0 s pp n g uuiert.
  • these are designed as a sliding sleeve device.
  • each switching operation of the switching devices can be supported by the motors so that initially takes place a speed adjustment u SG Z i1ibfttt neee r eesewu d can be set below without synchronization devices in the switching devices of the switching operation.
  • the hybrid transmission can be switched according to one, some or all of the following modes.
  • Z SG i3ibfttt eee r eesewu- table means an "X" means that a gear stage forms an active compound or that a connection is closed.
  • This table is exemplary of an embodiment.
  • Another object of the invention relates to a method for operating the hybrid transmission, as described above or according to one of the preceding claims. It is envisaged that in the context of the method at least one of the switching devices and / or the clutch is switched.
  • the switching of the switching devices takes place under load.
  • the switching devices are synchronized via the control of the internal combustion engine and / or the electric motor and, in particular, have no synchronization devices which are based on frictional engagement.
  • Another object of the invention relates to a vehicle with the hybrid transmission, as described above or according to one of the preceding claims and / or for carrying out the method, as described above. Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:
  • Figure 1 is a schematic structure of a hybrid transmission as an embodiment of the invention
  • FIGS. 2 to 13 different operating states with the torque path of the hybrid transmission shown in FIG. 1;
  • the vehicle 1 shows a schematic representation of a vehicle 1 with a hybrid transmission 2 as an embodiment of the invention.
  • the vehicle 1 or the hybrid transmission 2 has an internal combustion engine 3 and an electric motor 4 as traction motors.
  • the electric motor 4 can also be used as a generator.
  • the hybrid transmission 2 forms a drive train, which directs the driving torques of the internal combustion engine 3 and / or the electric motor 4 to driven wheels 5 of the vehicle 1. In this case, the distribution of the drive torques via a differential device 6 take place.
  • the hybrid transmission 2 has a first input shaft 7, which is operatively connected to the internal combustion engine 3.
  • the first input shaft 7 is coupled to the internal combustion engine 3 via a clutch K0.
  • damper, deflection gear, etc. may be arranged between the first input shaft 7 and the internal combustion engine 3.
  • the clutch K0 is formed as a friction clutch.
  • the hybrid transmission 2 further comprises a second input shaft 8, wherein the second input shaft 8 is operatively connected to the electric motor 4.
  • the two te input shaft 8 rotatably coupled to a rotor shaft of the electric motor 4, not shown.
  • the first input shaft 7 and the second input shaft 8 are coaxial and arranged side by side in alignment with each other.
  • the hybrid transmission 2 has an output shaft 9, which is parallel to the first and the second input shaft 7, 8, but offset from this, is arranged.
  • the output shaft 9 forms an input to the differential device 6.
  • the hybrid transmission 2 has an S1 section, an S2 section and an SS section, which are arranged side by side in the axial direction to the shafts.
  • an S1-switching device S1 (denoted by S1) and a S1-Doppelgetriebecut 10 are arranged.
  • the S1 dual-gear stage has a first S1 gear stage 1 1 and a second S1 gear stage 12.
  • the first S1 - gear stage 1 1 has a fixed gear 1 1 .1, which is arranged on the first input shaft 7, and a loose wheel 1 1 .2, which is arranged on the output shaft 9 and which meshes with the fixed gear 1 1 .1 ,
  • the second S1-gear stage 12 has a fixed gear 12.1, which is arranged on the first input shaft 7, and a S1-Zahnradradabites 12.2, which forms part of a double gear 13, wherein the double gear 13 is rotatably mounted on the output shaft 9.
  • the S1-gear portion 12.2 meshes with the fixed gear 12.1.
  • the S1 switching device is arranged on the output shaft 9 and designed, for example, as a sliding sleeve device.
  • the S1 -Schalt driving makes it possible to set in a switch position A, the idler gear 1 1 .2 of the first S1 gear stage 1 1 or in a switching position B, the double gear 13 with the output shaft 9 rotatably.
  • the S1 switch can assume a neutral position.
  • the double gear 13 thus forms part of the second S1 gear stage with the S1 gear portion 12.2.
  • an S2 gear 14 and an S2 switching device (denoted S2) are arranged.
  • the S2 gear stage 14 has a loose wheel 14.1, which is rotatably arranged on the second input shaft 8. Furthermore, the S2 gear stage 14 has an S2 gear portion 14.2, which forms part of the double gear 13 and thus rotatably coupled to the S1 gear portion 12.2.
  • the S2-switching device is disposed on the second input shaft 8 and formed analogous to the S1-switching device, so reference is made to the relevant description.
  • the switching device S2 can set in a switching position C, the first input shaft 7 and the second input shaft 8 rotatably with each other. In a shift position D, the S2 shift device can set the idler gear 14.1 with the second input shaft 8 in a rotationally fixed manner. Furthermore, the S2-switching device can assume a neutral position.
  • the S3 section has an S3 dual-gear stage 15 with a first SS gear stage 16 and with a second S3 gear stage 17. Further, the S3 section has an S3 switching device (denoted by S3) disposed on the output shaft 9. The formation of the S3 switching device can be realized as described above for the S1 switching device.
  • the first S3-gear stage 16 has a fixed gear 16.1, which is arranged on the second input shaft 8. Furthermore, the first S3-gear stage 16, a loose wheel 16.2, which is rotatably mounted on the output shaft 9. The idler gear 16.2 meshes with the fixed gear 16.1.
  • the second S3-gear stage 17 has a fixed gear 17.1, which is arranged on the second input shaft 8 and a loose wheel 17.2, which is rotatably mounted on the output shaft 9 and meshes with the fixed gear 17.1.
  • the idler gear 16.2 of the first SS gear stage is rotatably coupled to the output shaft 9.
  • a shift position F the idler gear 17.2 of the second S3 gear stage 17 with the output shaft 9 rotatably coupled.
  • the S3-switching device assumes a neutral position.
  • FIG. 2 shows the operating state of gear 1, the S1 shift device being in the neutral position, the S2 shift device being in the shift position C and the SS shift device being in the shift position E.
  • a first torque path M1 now extends from the internal combustion engine 3 via the first input shaft 7 to the second input shaft 8 and from there via the first S3 gear stage 16 to the output shaft 9.
  • the operating state gear 2 is shown.
  • the S1 - switching device in the neutral position the S2-switching device in the switching position D and the S3-switching device in the switching position E.
  • the first torque path M1 extends from the internal combustion engine 3 via the first input shaft 7, the second S1 gear 12 in the double gear 13 and from there to the S2 gear 14, is transmitted from there to the second input shaft 8 and then runs through the first S3 gear 16 to the output shaft 9.
  • the second torque path M2 extends from the electric motor 4 via the second input shaft 8 the first S3-gear stage 16 and then to the output shaft.
  • FIG. 4 shows the operating state aisle 3, wherein the S1-switching device is in the switching state A, the S2-switching device is in a neutral state and the S3-switching device is in the switching position E.
  • the torque path M1 The second torque path M2 from the electric motor 4 extends via the second input shaft 8 and subsequently via the first S3 gear stage 16 to the output shaft 9.
  • FIG. 5 shows the operating state gear (3), wherein the S1-switching device is in the switching state A, the S2-switching device is in a neutral state and the S3-switching device is in the switching position F.
  • the torque path M1 from the internal combustion engine 3 extends via the first input shaft 7, the first S1 gear stage 1 1 to the output shaft 9.
  • the second torque path M2 from the electric motor 4 extends via the second input shaft 8 and subsequently via the second S3 gear stage 17 to the Output shaft 9.
  • FIG. 6 shows the operating state of gear 4, the S1 shifting device being in the switching position B, the S2 shifting device being in the neutral position and the S3 shifting device being in the shifting position E.
  • the first torque path M1 is identical to the alternative 1.
  • the second torque path M2 extends from the electric motor 4 via the second input shaft 8 to the first SS gear stage 16 and then to the output shaft 9.
  • FIG. 7 shows the operating state gear (4) / alternative.
  • the S1 shift device is in the shift position B, the S2 shift device in a neutral position and the S3 shift device in the shift position F.
  • the first torque path M1 extends from the internal combustion engine 3 via the first input shaft 7 to the second S1 gear stage 12 and then on the output shaft 9.
  • the second torque path M2 extends from the electric motor 4 via the second input shaft 8, the second S3 gear stage 17 to the output shaft. 9
  • FIG. 8 shows the operating state gear 5 of the hybrid transmission 2, wherein the shifting device S1 is in a neutral position, the shifting device S2 is in the shifting position C, so that the first and second input shafts 7, 8 are coupled to each other in a rotationally fixed manner and the S3 Switching device in the switching position F is.
  • the torque path M1 from the internal combustion engine 3 passes through the first input shaft 7, the second input shaft 8 and subsequently via the second SS gear 17 to the output shaft 9.
  • the second torque path M2 from the electric motor 4 passes through the second input shaft 8, the second S3 -Getriebeshu 17 to the output shaft.
  • the torque path M1 of the internal combustion engine 3 passes through the first input shaft 7, the fixed gear 12.1 of the second S1 gear 12, the double gear 13, via the second input shaft 8, via the idler gear 14.1 rotatably coupled via the S2 switching device to the second S3 From there, the torque path M1 extends via the second S3 gear stage 17 to the output shaft 9.
  • the torque path M2 from the electric motor 4 passes through the second input shaft 8 to the second S3 gear stage 17 and subsequently to the output shaft.
  • the vehicle 1 can be operated as a hybrid vehicle or exclusively with the internal combustion engine.
  • the clutch K0 is always closed.
  • FIG. 10 shows the operating state gear 1 / EM, which is a pure electromotive state.
  • the S1 switching device and the S2 switching device are both in neutral position.
  • the SS switching device is, however, in the switching position E. It does not give first torque path M1.
  • the second torque path M2 extends from the electric motor 4 to the second input shaft 8, via the first S3 gear stage 16 to the output shaft 9.
  • the clutch K0 can be opened.
  • FIG. 11 shows the operating state 2 / EM.
  • the vehicle 1 is operated exclusively by an electric motor.
  • the S1 shift device is in the neutral position
  • the S2 shift device likewise in the neutral position
  • the S3 shift device in the shift position F.
  • the internal combustion engine 3 is decoupled, so that no first torque path M1 results.
  • the second torque path M2 extends from the electric motor 4 via the second input shaft 8 to the second S3 gear stage 17 and then to the output shaft 9.
  • the operating state R (reverse gear) is shown in FIG. 12, the S2 shift device and / or the clutch K0 being open and the S3 shift device being in the shift position E.
  • the operating state generator In the figure 13 finally the operating state generator is shown.
  • the S1 switching device and the S3 switching device are each in the neutral position.
  • the S2 switching device is in the switching position C, so that the first and the second input shaft 7, 8 are rotatably coupled to each other.
  • the clutch K0 is closed.
  • the internal combustion engine 3 can directly drive the electric motor 4, so that it can act as a generator and, for example, can charge a storage device.
  • the transmission structure allows a six-speed drive with a coupled internal combustion engine, so that a comfortable gear selection can be made at any time.
  • the electric motor 4 supports in changing the o- of the operating conditions.
  • the internal combustion engine can then also intervene supportive when changing the operating state. It is an internal combustion engine starting by the clutch K0 possible as further operating conditions.
  • the hybrid transmission 2 is divided into two partial transmissions, partial transmission EM with the gear pairs 15, which can be coupled via the sliding sleeve E-F of the S3 shift device.
  • This transmission part can be coupled with an intermediate transmission element, which sits as a loose wheel 14.1 on the second input shaft 8 of the partial transmission EM and meshes with one of the Doppellosradvertechnikept 13.
  • the transmission part VKM comprises 2 direct transmissions 10, which can be coupled via the fixed idler gear pair via the S1 shifting device position A and the fixed double wheel 13 (meshing part in this subtransmission) via S1 shifting device position B.
  • On the first input shaft 7 of the partial transmission VKM is the clutch K0 (friction clutch / KO as normally closed or normally open) for coupling / disconnecting the VKM.
  • a coupling device which can on the one hand couple the two input shafts 7.8 and in the decoupled state of the two input shafts 7.8, the idler gear D can be coupled to the second input shaft 8 partial transmission EM .
  • the Doppellosrad 13 on the output shaft 9 consists of a meshing part depending in the partial transmission EM and - VKM. The numbers of teeth are preferably different.
  • the idler gears of the two partial transmissions are mounted on a common output shaft 9, which is connected to the differential 6.
  • Hybrid 2 allows 6 VKM gears. We have i1>i2>i3>i4>i5> i6, where the indices x of ix refer to the gears.
  • VKM are the direct translations i3 and i4 of the gears 3 and 4.
  • Direct translation here means that there is no between over / reduction over the Doppellosrad 13.
  • the partial transmission EM includes a direct ratio smaller than i3 and larger than i4. This direct translation corresponds to either the direct ratio i1 and i5 of gears 1 and 5 or i2 and i6 of gears 2 and 6.
  • These VKM gears are switched by the S3 switch (E or F) and the S2 switch is switched to C or D.
  • the intermediate translation element 13 has a direct translation / reduction between 0.5 and 2 or preferably between 0.67 and 1.67.
  • the VKM can be switched off. (See switching matrix). If the VKM is needed, it must be started, this can be done by towing by an operative connection between the first input shaft 7 of the sub-transmission VKM and the output is made and then the clutch KO is closed.
  • the VKM can be started at initial electrical driving with ⁇ i3 in the translation stages i3 or i4, which due to their longer translation reduced influence on the longitudinal dynamics (jerk) will have.
  • Downshifting In the possibilities of downshifting and in the opposite direction of upshifting, a distinction can be made between a circuit under load, that is to say a circuit without traction-free circuit, and a circuit without a load, ie a circuit with traction interruption.
  • the above-described transmission structure of the hybrid transmission allows not only the operation in at least 2 electrical gears as exclusively electromotive modes but also in a short translation of EM (E1) the parallel operation in 4 VKM gears (V1 -V4) and in a long translation of EM ( E2) parallel operation in 4 VKM gears (V3-V6).
  • the hybrid modes of operation with the short translation E1 may be termed E1V1, E1V2, E1V3, E1V4 in shorthand.
  • the hybrid operations with the long translation E2 can be named in a short formulation as E2V3, E2V4, E2V5, E2V6.
  • the structure of the hybrid transmission 2 has the advantage that all multiple downshifts (it is switched back more than one VKM gear) from the possible combinations E2V6, E2V5, E2V4, E2V3 can run fast. Possible circuits are:
  • Va VconEsh (constant translation stage for the VKM, shift in the translation stage in the European Championship) without interruption of traction from E2V4 to E1V4
  • Vla constant translation stage for the VKM, shift at the gear stage in the European Championship
  • Vlla VconEsh (constant translation stage for the VKM, shift at the gear stage in the EM) without interruption of traction from E2V3 to E1V3
  • Villa VconEsh (constant translation stage for the VKM, shift in the translation stage in the European Championship) without interruption of traction from E2V3 to E1V3
  • FIG. 14 shows four alternative positions for coupling the electric motor EM / 4, which can be selected exclusively as an alternative.
  • the electric motor EM / 4 can be coupled to the first idler gear 16.2, the second idler gear 17.2, the first fixed gear 16.1 or the second fixed gear 17.1.
  • the electric motor EM / 4 can thus be coaxially connected according to the figures 1 to 13 or axially parallel to the second input shaft 8.
  • the electric motor can be done as an electric machine to the input shaft directly meshing via the fixed gear in the gear train switchable via F or meshing over the idler gear of this gear train.
  • An intermediate between the pinion of the EM and the meshing wheel of the gear train is also conceivable.
  • the connection can be made in the same way also on the gear train switchable via E. LIST OF REFERENCE NUMBERS

Abstract

Hybridgetriebe (2) für ein Fahrzeug (1) mit einer ersten Eingangswelle (7) zur Kopplung mit einer Verbrennungskraftmaschine (39), mit einer zweiten Eingangswelle (8), wobei die erste und die zweite Eingangswelle (7,8) koaxial zueinander ausgerichtet sind, mit einer Ausgangswelle (9), wobei die Ausgangswelle (9) parallel zu der ersten und/oder zweiten Eingangswelle (7,8) angeordnet ist, mit einer S1-Doppelgetriebestufe (10) und mit einer S1-Schalteinrichtung, wobei die S1-Doppelgetriebestufe (10) eine erste und eine zweite S1-Getriebestufe (11,12) aufweist und wobei die S1-Schalteinrichtung wahlweise die erste Eingangswelle (7) über die erste S1-Getriebestufe (11) oder die erste Eingangswelle (7) über die zweite S1-Getriebestufe (12) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch verbinden kann, mit einer S2-Getriebestufe (14) und mit einer S2-Schalteinrichtung, wobei die S2-Schalteinrichtung wahlweise die zweite Eingangswelle (8) mit der S2-Getriebestufe (14) oder die zweite Eingangswelle (8) mit der ersten Eingangswelle (7) getriebetechnisch verbinden kann, mit einer S3-Doppelgetriebestufe (15) und mit einer S3- Schalteinrichtung, wobei die S3-Doppelgetriebestufe (15) eine erste und eine zweite S3-Getriebestufe (16,17) aufweist und wobei die S3-Schalteinrichtung wahlweise die zweite Eingangswelle (8) über die erste S3-Getriebestufe (16) oder die zweite Eingangswelle (8) über die zweite S3-Getriebestufe (17) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch verbinden kann, wobei die zweite Eingangswelle (8) oder die S3-Doppelgetriebestufe (15) zur Kopplung mit einem Elektromotor (4) ausgebildet ist, mit einem Doppelzahnrad (13) mit einem S1-Zahnradabschnitt (12.2) und einem S2-Zahnradabschnitt (14.2), wobei der S1-Zahnradabschnitt (12.2) einen Teil der S1-Doppelgetriebestufe (10) und der S2-Zahnradabschnitt (14.2) einen Teil der S2-Getriebestufe (14) bildet, und mit einer Kupplung (K0) zur Kopplung der ersten Eingangswelle (7) mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM).

Description

Hybridgetriebe für ein Fahrzeug, Verfahren sowie Fahrzeug mit dem Hybridge- triebe
Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe für ein Fahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben des Hybridgetriebes sowie ein Fahrzeug mit dem Hybridgetriebe.
Bei Hybridfahrzeugen werden Verbrennungsmotoren und Elektromotoren wahlweise gemeinsam oder alternativ eingesetzt, um ein Traktionsmoment für das Hybridfahrzeug zu erzeugen. An die Getriebe der Hybridfahrzeuge stellt das die Herausforderung, entsprechend den gewünschten Betriebszuständen, wahlweise den Elektromotor und/oder den Verbrennungsmotor in den Antriebsstrang zur Drehmomentübertragung einzukoppeln. Ferner müssen vom Getriebe entsprechende Übersetzungen bereitgestellt werden, welche jeweils auf den Verbrennungsmotor und den Elektromotor abgestimmt sind, da diese deutlich unterschiedliche Motorcharakteristika aufweisen. Bei der Auslegung der Getriebe ergibt sich ein Spannungsfeld zwischen einem größtmöglichen Komfort beim Fahren des Hybridfahrzeugs und zugleich dem Wunsch nach einem einfachen und kostengünstigen Aufbau des Getriebes.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Hybridgetriebe für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welches eine ausgewogene Lösung in dem Spannungsfeld zwischen Fahrkomfort und Komplexität des Hybridgetriebes bereitstellt.
Diese Aufgabe wird durch ein Hybridgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 9 sowie durch ein Fahrzeug mit dem Hybridgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Der Gegenstand der Erfindung ist somit ein Hybridgetriebe, welches für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist beispielsweise als ein Personen- kraftwagen, Lastkraftwagen, Bus, etc. ausgebildet. Vorzugsweise ist das Hybridgetriebe das einzige Antriebsgetriebe in dem Fahrzeug.
Das Hybridgetriebe ist ausgebildet, mindestens oder genau einen Elektromotor und mindestens oder genau eine Verbrennungskraftmaschine - auch Verbrennungsmotor zu nennen - anzukoppeln, um deren Drehmoment als Traktionsmoment zu angetriebenen Rädern des Fahrzeugs zu leiten.
Das Hybridgetriebe weist eine erste Eingangswelle zur Kopplung mit der Verbrennungskraftmaschine auf. Optional bildet die Verbrennungskraftmaschine einen Bestandteil des Hybridgetriebes. Zwischen der ersten Eingangswelle und der Verbrennungskraftmaschine können beispielsweise Dämpfer oder auch ein Zwischengetriebe angeordnet sein. Besonders bevorzugt ist die erste Eingangswelle stets drehgekoppelt mit einer Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine.
Das Hybridgetriebe weist eine zweite Eingangswelle zur getriebetechnischen Verbindung mit dem Elektromotor auf. Optional bildet der Elektromotor einen Bestandteil des Hybridgetriebes. Vorzugsweise ist der Elektromotor mit der zweiten Eingangswelle dauerhaft und/oder untrennbar getriebetechnisch verbunden. Der Elektromotor kann koaxial zu der zweiten Eingangswelle angeordnet sein, es ist jedoch auch möglich, dass der Elektromotor parallel versetzt oder in einem anderen Winkel zu der zweiten Eingangswelle ausgerichtet ist. In diesen Fällen sind jeweilige Zwischengetriebe vorgesehen.
Weitere Alternativen zur getriebetechnischen Kopplung der zweiten Eingangswelle mit dem Elektromotor werden nachfolgend noch erläutert.
Die erste und die zweite Eingangswelle sind, insbesondere in Bezug auf deren Rotationsachse, zueinander koaxial ausgerichtet. Insbesondere sind die erste und die zweite Eingangswelle in Flucht zueinander positioniert. Die erste und die zweite Eingangswelle sind vorzugsweise nebeneinander angeordnet. Ferner weist das Hybridgetriebe eine Ausgangswelle auf, wobei die Ausgangswelle beispielsweise mit einer Differentialeinrichtung zur Verteilung des durchgeleiteten Antriebsdrehmoments an die angetriebenen Räder wirkverbunden sein kann oder getriebetechnisch gekoppelt sein kann. Die Ausgangswelle, insbesondere die Rotationsachse der Ausgangswelle, ist parallel, insbesondere parallel versetzt, zu der ersten und/oder zweiten Eingangswelle angeordnet. In dieser Anordnung ergibt sich ein sehr kompakter Aufbau des Hybridgetriebes.
Es ist darauf hinzuweisen, dass nachfolgend die Bezeichnung„Sx", wobei x eine beliebige Indexzahl sein kann, ausschließlich zur Zuordnung und Identifikation der jeweiligen Komponenten verwendet wird. Unter getriebetechnisch verbinden wird insbesondere eine Wirkverbindung verstanden, über die ein Drehmoment von der einen Welle zu der anderen Welle übertragen werden kann.
Das Hybridgetriebe weist eine S1 -Doppelgetriebestufe und eine S1 -Schalteinrichtung auf. Die S1 -Doppelgetriebestufe weist eine erste und eine zweite S1 -Getriebestufe auf, wobei bevorzugt ist, dass diese unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse haben. Die S1 -Schalteinrichtung kann wahlweise, insbesondere gesteuert und/oder selektiv, die erste Eingangswelle über die erste S1 -Getriebestufe oder die erste Eingangswelle über die zweite S1 -Getriebestufe mit der Ausgangswelle getriebetechnisch verbinden. Besonders bevorzugt ist es, dass die S1 -Schalteinrichtung eine Neutralstellung einnehmen kann, sodass weder über die erste noch über die zweite S1 -Getriebestufe eine Wirkverbindung zwischen der ersten Eingangswelle und der Ausgangswelle hergestellt ist. Insbesondere sind die erste und die zweite S1 - Getriebestufe parallel zueinander angeordnet.
Das Hybridgetriebe weist eine S2-Getriebestufe und eine S2-Schalteinrichtung auf. Die S2-Schalteinrichtung kann wahlweise die zweite Eingangswelle mit der S2- Getriebestufe oder alternativ hierzu die zweite Eingangswelle mit der ersten Eingangswelle getriebetechnisch verbinden. Besonders bevorzugt kann die S2- Schalteinrichtung eine Neutralstellung einnehmen. Das Hybridgetriebe weist eine S3-Doppelgetriebestufe mit einer S3-Schalteinrichtung auf. Die S3-Doppelgetriebestufe weist eine erste und eine zweite S3-Getriebestufe auf, welche vorzugsweise parallel zueinander angeordnet sind. Die SS- Schalteinrichtung ermöglicht es, wahlweise die zweite Eingangswelle über die erste S3-Getriebestufe oder über die zweite S3-Getriebestufe mit der Ausgangswelle getriebetechnisch zu verbinden. Besonders bevorzugt kann die S3-Schalteinrichtung eine Neutralstellung einnehmen.
Der Elektromotor ist wie bereits oben erläutert mit der zweiten Eingangswelle vorzugsweise unmittelbar oder über einen Vorgetriebeabschnitt gekoppelt. Alternativ ist der Elektromotor über die S3-Doppelgetriebestufe angebunden. Insbesondere ist der Elektromotor über die erste oder die zweite S3-Getriebestufe getriebetechnisch angebunden, so dass über die jeweilige S3-Getriebestufe ein Drehmoment von dem Elektromotor zur zweiten Eingangswelle oder zur Ausgangswelle geleitet werden kann.
Ferner weist das Hybridgetriebe eine Kupplung, vorzugsweise Anfahrkupplung, zur Kopplung der ersten Eingangswelle mit der Verbrennungskraftmaschine auf. Durch die Kupplung kann ein Momentenpfad zwischen dem Verbrennungsmotor und der ersten Eingangswelle geöffnet und geschlossen werden. Vorzugsweise ist die Kupplung als eine Reibschlusskupplung ausgebildet.
Das Hybridgetriebe weist ein Doppelzahnrad auf, welches auch als ein zweispuriges, genau zweispuriges oder mindestens zweispuriges Zahnrad bezeichnet werden kann. Das Doppelzahnrad weist einen S1 -Zahnradabschnitt und einen S2-Zahnradabschnitt auf, wobei die beiden Zahnradabschnitte miteinander drehfest gekoppelt sind. Jeder der Zahnradabschnitte ist als ein Rad, vorzugsweise als ein Zahnrad, insbesondere mit einer Geradverzahnung oder Schrägverzahnung, ausgebildet. Es ist vorgesehen, dass der S1 -Zahnradabschnitt einen Teil der S1 -Doppelgetriebestufe und der S2- Zahnradabschnitt einen Teil der S2-Getriebestufe bildet. Insbesondere bildet der jeweilige Zahnradabschnitt ein drehmomentübertragendes Rad in einer der Getriebestufen der S1 -Doppelgetriebestufe oder in der S2-Getriebestufe. Es ist dabei eine Überlegung der Erfindung, dass durch eine geringe Anzahl von Schalteinrichtungen, in dem bevorzugten Fall von maximal oder genau drei Stellgliedern, ein insbesondere teilweise lastschaltfähiges Hybridgetriebe umgesetzt werden kann. Dies wird durch eine Getriebestruktur mit zwei Eingangswellen und einer achsparallel angeordneten Ausgangswelle umgesetzt. Beide Eingangswellen sind koaxial angeordnet und können mittels der Schalteinrichtungen miteinander verschaltet werden. Diese Konstellation ermöglicht es z.B., die Verbrennungskraftmaschine sechsgängig zu betreiben, wobei nur drei Stellglieder eingesetzt werden, insbesondere genau drei Stellglieder eingesetzt werden. Optional ist es möglich, dass beim verbrennungsmotorischen Gangwechsel die elektrische Maschine parallel betrieben wird und das Antriebsmoment stützt, sodass zuglastunterbrechungsfrei geschaltet werden kann. Entsprechend umgekehrt wird beim elektromotorischen Gangwechsel verfahren. Zudem ist ein Generatorbetrieb möglich. Das Anfahren und/oder Rückwärtsfahren erfolgt vorzugsweise elektrisch. Alternativ oder optional ergänzend kann ein Anfahren über den Verbrennungsmotor erfolgen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist das Doppelzahnrad als ein Losrad auf der Ausgangswelle ausgebildet. Dadurch wird es ermöglicht, dass das Doppelzahnrad als ein Brückenglied zwischen Komponenten der ersten und der zweiten Eingangswelle angeordnet werden kann. Das Doppelzahnrad bildet damit einen Teil einer Zwischenübersetzungseinrichtung zwischen der ersten und der zweiten Eingangswelle. Insbesondere brückt das Doppelzahnrad und/oder die Zwischenübersetzungseinrichtung die erste Eingangswelle, die unmittelbar mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist und die S1 -Doppelgetriebestufe trägt mit der zweiten Eingangswelle, die unmittelbar mit dem Elektromotor gekoppelt ist und die S3-Doppelgetriebestufe trägt. Durch ein Übersetzungsverhältnis zwischen 0,5 und 2, vorzugsweise zwischen 0,67 und 1 ,67, werden die unterschiedlichen Drehzahlbereiche von Verbrennungsmotor und Elektromotor angepasst, so dass der Verbrennungsmotor die SS- Doppelgetriebestufe und/oder der Elektromotor die S1 -Doppelgetriebestufe zur Übertragung sinnvoll nutzen kann. Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung ist die S1 -Schalteinrichtung auf der Ausgangswelle angeordnet. Somit kann die S1 -Schalteinrichtung das Doppelzahnrad mit der Ausgangswelle drehfest setzen. Dagegen ist es bevorzugt, dass die erste und die zweite S1 -Getriebestufen jeweils ein Festrad auf der ersten Eingangswelle aufweisen. Wird die S1 -Schalteinrichtung zur drehfesten Kopplung mit dem Doppelzahnrad geschaltet, so ergibt sich eine getriebetechnische Verbindung zwischen der ersten Eingangswelle über die zweite S1 -Getriebestufe mit der Ausgangswelle. Wird durch die S1 -Schalteinrichtung das Losrad der ersten S1 -Getriebestufe mit der Ausgangswelle drehfest gesetzt, so ergibt sich eine getriebetechnische Verbindung der ersten Eingangswelle über die erste S1 -Getriebestufe mit der Ausgangswelle.
In Weiterbildung der Erfindung ist es bevorzugt, dass die S2-Schalteinrichtung auf der zweiten Eingangswelle angeordnet ist und ein Losrad der S2-Getriebestufe mit der zweiten Eingangswelle drehfest setzen kann, wobei das Losrad mit dem S2- Zahnradabschnitt des Doppelzahnrads kämmt. In der einen Schaltstellung werden somit die erste und zweite Eingangswelle drehfest miteinander gesetzt, in der anderen Schaltstellung wird das Losrad drehfest mit der zweiten Eingangswelle gesetzt, sodass ein Momentenweg über das Doppelzahnrad gebildet ist. In dieser zweiten Schaltstellung sind Komponenten der ersten und der zweiten Eingangswelle über das Doppelzahnrad miteinander getriebetechnisch verbunden.
In Weiterbildung der Erfindung ist die S3-Schalteinrichtung auf der Ausgangswelle angeordnet und kann wahlweise ein Losrad der ersten S3-Getriebestufe oder ein Losrad der zweiten S3-Getriebestufe mit der Ausgangswelle drehfest setzen. Die erste und die zweite S3-Getriebestufe weisen jeweils ein Festrad auf der zweiten Eingangswelle auf. Somit kann in der ersten Schaltstellung eine getriebetechnische Verbindung über die erste S3-Getriebestufe und in der zweiten Schaltstellung über die zweite SS- Getriebestufe umgesetzt werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Schalteinrichtungen, insbesondere die S1 -Schalteinrichtung, die S2-Schalteinrichtung und/oder die SS- Schalteinrichtung, als ausschließlich formschlüssige Schalteinrichtung ausgebildet. G/Bibdttangeressanzu - 7 -
Insbesondere sind diese als unsynchronisierende oder unsynchronisierte Schalteinrichtung reali Kl K0sppnguuiert. Beispielsweise sind diese als Schiebemuffeneinrichtung ausgebildet. Nachdem das Hybridgetriebe über die Ankopplung von zwei Motoren, nämlich der Verbrennungskraftma SG E1ibf / Atttrseereseu -schine und dem Elektromotor, verfügt, kann jeder Schaltvorgang der Schalteinrichtungen durch die Motoren so gestützt werden, dass zunächst eine Drehzahlanpassung erfolgt u SG Zi1ibftttneeereesewu -d nachfolgend ohne Synchronisierungseinrichtungen in den Schalteinrichtungen der Schaltvorgang durchgesetzt werden kann. Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltung ist, daid Kl dtenoppnger ersen zw uuss das Hybridgetriebe zumindest bei einigen Schaltvorgängen lastschaltfähig und/ode C Eill /ngangseewr zugkraftunterbrechungsfrei schaltbar ist.
SG2ibf / Dttereseu-
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann das Hybridgetriebe gemäß einem, einigen oder allen der nachfolgenden Betriebsarten geschaltet werden. In der
SG Zi3ibfttteeereesewu- Tabelle bedeutet ein "X", dass eine Getriebestufe eine Wirkverbindung bildet oder dass eine Verbindung geschlossen ist.
SG E3ibf /tttrseereeseu-
Bkemerngu
c
CD
GQ LL Kflirormernguzuu
LU
1 X X X VKM/EM E1V1
2 X X X VKM/EM E1V2
3 X X X VKM/EM E1V3
(3) X X X VKM/EM E2V3 4 X X X VKM/EM E1V4
(4) X X X VKM/EM E2V4
5 X X X VKM/EM E2V5
6 X X X VKM/EM E2V6
1/EM X EM
2/EM X EM
R X EM
Generator X X VKM/EM
Diese Tabelle ist beispielhaft für ein Ausführungsbeispiel.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben des Hybridgetriebes, wie dies zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Es ist vorgesehen, dass im Rahmen des Verfahrens mindestens eine der Schalteinrichtungen und/oder die Kupplung geschaltet wird.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung erfolgt das Schalten der Schalteinrichtungen unter Last. In diesem Zusammenhang ist besonders bevorzugt, dass die Schalteinrichtungen über die Ansteuerung der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Elektromotors synchronisiert werden und insbesondere keine Synchroneinrichtungen aufweisen, welche auf Reibschluss basieren.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit dem Hybridgetriebe, wie dies zuvor beschrieben wurde beziehungsweise nach einem der vorhergehenden Ansprüche und/oder zur Ausführung des Verfahrens, wie dies zuvor beschrieben wurde. Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 einen schematischen Aufbau eines Hybridgetriebes als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figuren 2 - 13 verschiedene Betriebszustände mit eingezeichnetem Momentenpfad des Hybridgetriebes in der Figur 1 ;
Figur 14 das Hybridgetriebe der vorhergehenden Figuren mit abweichenden An- bindungen des Elektromotors.
Die Figur 1 zeigt in einer schematisierten Darstellung ein Fahrzeug 1 mit einem Hybridgetriebe 2 als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung. Das Fahrzeug 1 beziehungsweise das Hybridgetriebe 2 weist eine Verbrennungskraftmaschine 3 sowie einen Elektromotor 4 als Traktionsmotoren auf. Der Elektromotor 4 kann auch als Generator eingesetzt werden. Das Hybridgetriebe 2 bildet einen Antriebsstrang, welcher die Antriebsdrehmomente der Verbrennungskraftmaschine 3 und/oder des Elektromotors 4 zu angetriebenen Rädern 5 des Fahrzeugs 1 leitet. Dabei kann die Verteilung der Antriebsdrehmomente über eine Differentialeinrichtung 6 erfolgen.
Das Hybridgetriebe 2 weist eine erste Eingangswelle 7 auf, welche mit der Verbrennungskraftmaschine 3 wirkverbunden ist. Die erste Eingangswelle 7 ist über eine Kupplung K0 mit der Verbrennungskraftmaschine 3 gekoppelt. Optional können zwischen der ersten Eingangswelle 7 und der Verbrennungskraftmaschine 3 Dämpfer, Umlenkgetriebe, etc. angeordnet sein. Die Kupplung K0 ist als eine Reibkupplung ausgebildet.
Das Hybridgetriebe 2 umfasst ferner eine zweite Eingangswelle 8, wobei die zweite Eingangswelle 8 mit dem Elektromotor 4 wirkverbunden ist. Vorzugsweise ist die zwei- te Eingangswelle 8 mit einer nicht dargestellten Rotorwelle des Elektromotors 4 drehfest gekoppelt.
Die erste Eingangswelle 7 und die zweite Eingangswelle 8 sind koaxial und in Flucht zueinander nebeneinander angeordnet.
Das Hybridgetriebe 2 weist eine Ausgangswelle 9 auf, welche parallel zu der ersten und der zweiten Eingangswelle 7, 8, jedoch versetzt zu diesen, angeordnet ist. Die Ausgangswelle 9 bildet einen Eingang in die Differentialeinrichtung 6.
Das Hybridgetriebe 2 weist einen S1 -Abschnitt, einen S2-Abschnitt und einen SS- Abschnitt auf, welche in axialer Richtung zu den Wellen nebeneinander angeordnet sind. In dem S1 -Abschnitt sind eine S1 -Schalteinrichtung S1 (bezeichnet mit S1 ) sowie eine S1 -Doppelgetriebestufe 10 angeordnet. Die S1 -Doppelgetriebestufe weist eine erste S1 -Getriebestufe 1 1 sowie eine zweite S1 -Getriebestufe 12 auf. Die erste S1 - Getriebestufe 1 1 weist ein Festrad 1 1 .1 auf, welches auf der ersten Eingangswelle 7 angeordnet ist, sowie ein Losrad 1 1 .2, welches auf der Ausgangswelle 9 angeordnet ist und welches mit dem Festrad 1 1 .1 kämmt.
Die zweite S1 -Getriebestufe 12 weist ein Festrad 12.1 , welches auf der ersten Eingangswelle 7 angeordnet ist, sowie einen S1 -Zahnradradabschnitt 12.2 auf, welcher einen Teil eines Doppelzahnrads 13 bildet, wobei das Doppelzahnrad 13 drehbar auf der Ausgangswelle 9 angeordnet ist. Der S1 -Zahnradabschnitt 12.2 kämmt mit dem Festrad 12.1 .
Die S1 -Schalteinrichtung ist auf der Ausgangswelle 9 angeordnet und beispielsweise als eine Schiebemuffeneinrichtung ausgebildet. Die S1 -Schalteinrichtung ermöglicht es, wahlweise in einer Schaltstellung A das Losrad 1 1 .2 der ersten S1 -Getriebestufe 1 1 oder in einer Schaltstellung B das Doppelzahnrad 13 mit der Ausgangswelle 9 drehfest zu setzen. Zusätzlich kann die S1 -Schalteinrichtung eine Neutralstellung einnehmen. Das Doppelzahnrad 13 bildet somit mit dem S1 -Zahnradabschnitt 12.2 einen Teil der zweiten S1 -Getriebestufe.
In dem S2-Abschnitt sind eine S2-Getriebestufe 14 sowie eine S2-Schalteinrichtung (bezeichnet mit S2) angeordnet. Die S2-Getriebestufe 14 weist ein Losrad 14.1 auf, welches auf der zweiten Eingangswelle 8 drehbar angeordnet ist. Ferner weist die S2- Getriebestufe 14 einen S2-Zahnradabschnitt 14.2 auf, welcher einen Teil des Doppelzahnrads 13 bildet und somit drehfest mit dem S1 -Zahnradabschnitt 12.2 gekoppelt ist. Die S2-Schalteinrichtung ist auf der zweiten Eingangswelle 8 angeordnet und analog zu der S1 -Schalteinrichtung ausgebildet, sodass auf die diesbezügliche Beschreibung verwiesen wird. Die Schalteinrichtung S2 kann in einer Schaltstellung C die erste Eingangswelle 7 und die zweite Eingangswelle 8 miteinander drehfest setzen. In einer Schaltstellung D kann die S2-Schalteinrichtung das Losrad 14.1 mit der zweiten Eingangswelle 8 drehfest setzen. Ferner kann die S2-Schalteinrichtung eine Neutralstellung einnehmen.
Der S3-Abschnitt weist eine S3-Doppelgetriebestufe 15 mit einer ersten SS- Getriebestufe 16 sowie mit einer zweiten S3-Getriebestufe 17 auf. Ferner weist der S3-Abschnitt eine S3-Schalteinrichtung (bezeichnet mit S3) auf, welche auf der Ausgangswelle 9 angeordnet ist. Die Ausbildung der S3-Schalteinrichtung kann wie zuvor bei der S1 -Schalteinrichtung beschrieben realisiert sein. Die erste S3-Getriebestufe 16 weist ein Festrad 16.1 auf, welches auf der zweiten Eingangswelle 8 angeordnet ist. Ferner weist die erste S3-Getriebestufe 16 ein Losrad 16.2 auf, welches drehbar auf der Ausgangswelle 9 angeordnet ist. Das Losrad 16.2 kämmt mit dem Festrad 16.1 .
Die zweite S3-Getriebestufe 17 weist ein Festrad 17.1 , welches auf der zweiten Eingangswelle 8 angeordnet ist sowie ein Losrad 17.2 auf, welches auf der Ausgangswelle 9 drehbar angeordnet ist und mit dem Festrad 17.1 kämmt.
In einer Schaltstellung E der S3-Schalteinrichtung ist das Losrad 16.2 der ersten SS- Getriebestufe mit der Ausgangswelle 9 drehfest gekoppelt. In einer Schaltstellung F ist das Losrad 17.2 der zweiten S3-Getriebestufe 17 mit der Ausgangswelle 9 drehfest gekoppelt. Zusätzlich ist es möglich, dass die S3-Schalteinrichtung eine Neutralstellung einnimmt.
Anhand der nachfolgenden Figuren werden die unterschiedlichen Betriebszustände des Hybridgetriebes 2 erläutert. Als Zusammenfassung der Betriebszustände wird auf die Tabelle in der vorhergehenden Erfindungsbeschreibung verwiesen.
Gang 1
In der Figur 2 ist der Betriebszustand Gang 1 gezeigt, wobei die S1 -Schalteinrichtung in Neutralstellung ist, die S2-Schalteinrichtung in der Schaltstellung C und die SS- Schalteinrichtung in der Schaltstellung E ist. Ein erster Momentenpfad M1 verläuft nun von der Verbrennungskraftmaschine 3 über die erste Eingangswelle 7 zu der zweiten Eingangswelle 8 und von dort aus über die erste S3-Getriebestufe 16 zu der Ausgangswelle 9. Ein zweiter Momentenpfad M2 verläuft dagegen von dem Elektromotor 4 über die zweite Eingangswelle 8, die erste S3-Getriebestufe 16 zu der Ausgangswelle 9.
Gang 2
In der Figur 3 ist der Betriebszustand Gang 2 dargestellt. Dabei ist die S1 - Schalteinrichtung in der Neutralstellung, die S2-Schalteinrichtung in der Schaltstellung D und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung E. Der erste Momentenpfad M1 verläuft von der Verbrennungskraftmaschine 3 über die erste Eingangswelle 7, die zweite S1 -Getriebestufe 12 in das Doppelzahnrad 13 und von dort in die S2- Getriebestufe 14, wird von dort auf die zweite Eingangswelle 8 übertragen und läuft dann über erste S3-Getriebestufe 16 zur Ausgangswelle 9. Der zweite Momentenpfad M2 verläuft von dem Elektromotor 4 über die zweite Eingangswelle 8 zu der ersten S3-Getriebestufe 16 und dann zu der Ausgangswelle 9.
Gang 3
In der Figur 4 ist der Betriebszustand Gang 3 dargestellt, wobei die S1 - Schalteinrichtung im Schaltzustand A, die S2-Schalteinrichtung in einem Neutralzustand und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung E ist. Der Momentenpfad M1 von der Verbrennungskraftmaschine 3 verläuft über die erste Eingangswelle 7, die erste S1 -Getriebestufe 1 1 zu der Ausgangswelle 9. Der zweite Momentenpfad M2 vom Elektromotor 4 verläuft über die zweite Eingangswelle 8 und nachfolgend über die erste S3-Getriebestufe 16 zu der Ausgangswelle 9.
Gang (3)/Alternative für Gang 3
In der Figur 5 ist der Betriebszustand Gang (3) dargestellt, wobei die S1 - Schalteinrichtung im Schaltzustand A, die S2-Schalteinrichtung in einem Neutralzustand und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung F ist. Der Momentenpfad M1 von der Verbrennungskraftmaschine 3 verläuft über die erste Eingangswelle 7, die erste S1 -Getriebestufe 1 1 zu der Ausgangswelle 9. Der zweite Momentenpfad M2 vom Elektromotor 4 verläuft über die zweite Eingangswelle 8 und nachfolgend über die zweite S3-Getriebestufe 17 zu der Ausgangswelle 9.
Gang 4
In der Figur 6 ist der Betriebszustand Gang 4 dargestellt, wobei die S1 - Schalteinrichtung in der Schaltstellung B, die S2-Schalteinrichtung in Neutralstellung und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung E ist. Der erste Momentenpfad M1 verläuft identisch wie bei der Alternative 1 . Dagegen verläuft der zweite Momentenpfad M2 von dem Elektromotor 4 über die zweite Eingangswelle 8 zu der ersten SS- Getriebestufe 16 und dann zur Ausgangswelle 9.
Gang (4)/Alternative für Gang 4
In der Figur 7 ist der Betriebszustand Gang (4)/Alternative dargestellt. In diesem Betriebszustand ist die S1 -Schalteinrichtung in der Schaltstellung B, die S2- Schalteinrichtung in einer Neutralstellung und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung F. Der erste Momentenpfad M1 verläuft von der Verbrennungskraftmaschine 3 über die erste Eingangswelle 7 zu der zweiten S1 -Getriebestufe 12 und dann auf die Ausgangswelle 9. Der zweite Momentenpfad M2 verläuft von dem Elektromotor 4 über die zweite Eingangswelle 8, die zweite S3-Getriebestufe 17 zu der Ausgangswelle 9.
Gang 5 ln der Figur 8 ist der Betriebszustand Gang 5 des Hybridgetriebes 2 gezeigt, wobei sich die Schalteinrichtung S1 in einer Neutralstellung befindet, die Schalteinrichtung S2 in der Schaltstellung C ist, sodass die erste und die zweite Eingangswelle 7, 8 miteinander drehfest gekoppelt sind und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung F ist. Der Momentenpfad M1 von der Verbrennungskraftmaschine 3 läuft über die erste Eingangswelle 7, die zweite Eingangswelle 8 und nachfolgend über die zweite SS- Getriebestufe 17 zu der Ausgangswelle 9. Der zweite Momentenpfad M2 von dem Elektromotor 4 verläuft über die zweite Eingangswelle 8, die zweite S3-Getriebestufe 17 zu der Ausgangswelle 9.
Gang 6
Die Figur 9 zeigt das Hybridgetriebe 2 in dem Betriebszustand Gang 6, wobei die S1 - Schalteinrichtung neutral geschaltet ist, die S2-Schalteinrichtung in der Schaltstellung D geschalten ist und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung F geschaltet ist. Der Momentenpfad M1 von der Verbrennungskraftmaschine 3 läuft über die erste Eingangswelle 7, das Festrad 12.1 der zweiten S1 -Getriebestufe 12, über das Doppelzahnrad 13, über die zweite Eingangswelle 8, über das über die S2- Schalteinrichtung drehfest angekoppelte Losrad 14.1 zu der zweiten S3-Getriebestufe 17. Von dort verläuft der Momentenweg M1 über die zweite S3-Getriebestufe 17 zu der Ausgangswelle 9. Der Momentenpfad M2 vom Elektromotor 4 läuft über die zweite Eingangswelle 8 zu der zweiten S3-Getriebestufe 17 und nachfolgend zu der Ausgangswelle 9.
In den bisher beschriebenen Betriebszuständen kann das Fahrzeug 1 als Hybridfahrzeug oder ausschließlich mit der Verbrennungskraftmaschine betrieben werden. Die Kupplung K0 ist immer geschlossen.
Betriebszustand 1/EM
In der Figur 10 ist der Betriebszustand Gang 1/EM dargestellt, wobei es sich um einen reinen elektromotorischen Zustand handelt. In diesem Betriebszustand sind die S1 - Schalteinrichtung und die S2-Schalteinrichtung beide in Neutralstellung. Die SS- Schalteinrichtung befindet sich dagegen in der Schaltstellung E. Es ergibt sich kein erster Momentenpfad M1 . Der zweite Momentenpfad M2 verläuft von dem Elektromotor 4 zu der zweiten Eingangswelle 8, über die erste S3-Getriebestufe 16 zu der Ausgangswelle 9. Die Kupplung K0 kann geöffnet sein.
Betriebszustand 2/EM
In der Figur 1 1 ist der Betriebszustand 2/EM dargestellt. In diesem Betriebszustand wird das Fahrzeug 1 ausschließlich elektromotorisch betrieben. In diesem Betriebszustand befindet sich die S1 -Schalteinrichtung in Neutralstellung, die S2- Schalteinrichtung ebenfalls in Neutralstellung und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung F. Die Verbrennungskraftmaschine 3 ist abgekoppelt, sodass sich kein erster Momentenpfad M1 ergibt. Der zweite Momentenpfad M2 verläuft vom Elektromotor 4 über die zweite Eingangswelle 8 zu der zweiten S3-Getriebestufe 17 und dann zur Ausgangswelle 9.
Betriebszustand R
In der Figur 12 ist der Betriebszustand R (Rückwärtsgang) dargestellt, wobei die S2- Schalteinrichtung und/oder die Kupplung K0 geöffnet ist und die S3-Schalteinrichtung in der Schaltstellung E ist.
Betriebszustand Generator G
In der Figur 13 ist schließlich der Betriebszustand Generator gezeigt. In diesem Betriebszustand befinden sich die S1 -Schalteinrichtung und die S3-Schalteinrichtung jeweils in Neutralstellung. Die S2-Schalteinrichtung befindet sich in der Schaltstellung C, sodass die erste und die zweite Eingangswelle 7, 8 miteinander drehfest gekoppelt sind. Die Kupplung K0 ist geschlossen. In diesem Zustand kann die Verbrennungskraftmaschine 3 unmittelbar den Elektromotor 4 antreiben, sodass dieser als Generator wirken kann und beispielsweise eine Speichereinrichtung aufladen kann.
Wie dargestellt, ist durch die Getriebestruktur ein sechsgängiges Fahren mit eingekoppelter Verbrennungskraftmaschine möglich, sodass eine komfortable Gangwahl jederzeit getroffen werden kann. Der Elektromotor 4 stützt bei dem Wechseln des o- der der Betriebszustände. Es sind auch mehrere rein elektromotorische Betriebszu- stände möglich, wobei der Verbrennungsmotor dann beim Wechseln des Betriebszustandes ebenfalls stützend eingreifen kann. Es ist ein verbrennungsmotorisches Anfahren durch die Kupplung K0 als weitere Betriebszustände möglich.
Das Hybridgetriebe 2 ist in zwei Teilgetriebe unterteilt, Teilgetriebe EM mit den Zahnradpaaren 15, die über die Schiebemuffe E-F der S3-Schalteirichtung ankoppelbar sind. Dieser Getriebeteil ist koppelbar mit einem Zwischenübersetzungselement, welches als Losrad 14.1 auf der zweiten Eingangswelle 8 des Teilgetriebes EM sitzt und mit einer der Doppellosradverzahnungen 13 kämmt. Der Getriebeteil VKM umfasst 2 direkte Übersetzungen 10, die über das Fest-Losradpaar ankoppelbar über die S1 - Schalteinrichtung Position A und dem Fest-Doppellosrad 13 (kämmender Teil in diesem Teilgetriebe) ankoppelbar über S1 -Schalteinrichtung Position B ist. Auf der ersten Eingangswelle 7 des Teilgetriebe VKM befindet sich die Kupplung K0 (Reibkupp- lung/KO als normally closed oder normally open) zum an/abkoppeln des VKM. Zwischen den Teilgetrieben EM und -VKM befindet sich auf deren Eingangswelle 7,8 eine Koppelvorrichtung, die einerseits die beiden Eingangswellen 7,8 ankoppeln kann und im abgekoppelten Zustand der beiden Eingangswellen 7,8 das Losrad D an die zweite Eingangswelle 8 Teilgetriebe EM ankoppeln kann. Das Doppellosrad 13 auf der Ausgangswelle 9 besteht aus einem kämmenden Teil je im Teilgetriebe EM und - VKM. Die Zähnezahlen sind vorzugsweise unterschiedlich. Die Losräder der beiden Teilgetriebe sind gelagert auf einer gemeinsamen Ausgangswelle 9, die mit dem Differential 6 angebunden ist.
Gangabhängigkeiten: Das Hybridgetriebe 2 ermöglicht 6 VKM Gänge. Es gilt i1 >i2>i3>i4>i5>i6, wobei sich die Indizes x von ix auf die Gänge beziehen. Im Teilgetriebe VKM liegen die direkten Übersetzungen i3 und i4 der Gänge 3 und 4. Direkte Übersetzung heißt hier das keine zwischen Über/Untersetzung über das Doppellosrad 13 erfolgt. Das Teilgetriebe EM beinhaltet eine direkte Übersetzung die kleiner als i3 und eine die größer als i4 ist. Diese direkte Übersetzung entspricht entweder den direkten Übersetzung i1 und i5 der Gänge 1 und 5 oder i2 und i6 der Gänge 2 und 6. Diese VKM Gänge werden durch die S3-Schalteinrichtung (E oder F) geschaltet sowie die S2-Schalteinrichtung auf C oder D. Das Zwischenübersetzungselement 13 weist eine direkte Übersetzung/Untersetzung zwischen 0,5 und 2 bzw. vorzugsweise zwischen 0,67 und 1 ,67 auf.
VKM Start: Durch die Splittung des Hybridgetriebes 2 in die zwei Teilgetriebe ist es möglich die elektrische Maschine in einem Direktgang <i3, z.B. in dem Gang EM1 zu fahren. Der VKM kann hierbei ausgeschaltet sein. (Siehe Schaltmatrix). Wird der VKM benötigt muss dieser gestartet werden, dies kann über ein Anschleppen erfolgen, indem eine Wirkverbindung zwischen der ersten Eingangswelle 7 des Teilgetriebes VKM und dem Abtrieb hergestellt wird und danach die Kupplung KO geschlossen wird. Jedoch kann hier der VKM bei ursprünglich elektrischen Fahrbetrieb mit <i3 in den Übersetzungsstufen i3 oder i4 angeworfen werden, welches aufgrund deren längerer Übersetzung reduzierten Einfluss auf die Längsdynamik (Ruck) haben wird. Wird die elektrische Maschine EM bereit in der Übersetzung >i4 (EM2) gefahren, so kann dieser Gang als längste VKM-Start-Übersetzung genutzt werden. Dazu wird ebenso zunächst die Wirkverbindung der Eingangswelle des Teilgetriebes VKM hergestellt und dann die Kupplung KO geschlossen. Dieser Startvorgang kann auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten erfolgen.
Rückschaltung: Bei den Möglichkeiten der Rückschaltung und in Gegenrichtung der Hochschaltung kann zwischen einer Schaltung unter Last, also einer zugkraftunter- brechungsfreien Schaltung, und einer Schaltung ohne Last, also einer Schaltung mit Zugkraftunterbrechung unterschieden werden.
Die oben beschrieben Getriebestruktur des Hybridgetriebes ermöglicht nicht nur den Betrieb in mindestens 2 elektrischen Gängen als ausschließlich elektromotorische Betriebsweisen sondern auch in einer kurzen Übersetzung der EM (E1 ) den Parallelbetrieb in 4 VKM Gängen (V1 -V4) sowie in einer langen Übersetzung der EM (E2) den Parallelbetrieb in 4 VKM Gängen (V3-V6). Die Hybridbetriebsweisen mit der kurzen Übersetzung E1 können in einer Kurzformulierung als E1V1 , E1V2, E1V3, E1V4 benannt werden. Die Hybridbetriebsweisen mit der langen Übersetzung E2 können in einer Kurzformulierung als E2V3, E2V4, E2V5, E2V6 benannt werden. Für Rückschaltungen vor allem bei Change-of-Mind Events oder ad-hoc Momentenanforderung durch den Fahrer wird eine schnelle Rückschaltung erforderlich. Diese sind in E1V4 nach E1V1 und E2V6 nach E2V3 durch Öffnen und Schließen der jeweiligen Schaltelemente (EconVsh= elektrischer Gang bleibt gleich und VKM Gang wird geschaltet) abbildbar. Während dieser Schaltung kann der EM Moment abgeben. Dazu zählen auch die Schaltungen (VconEsh= VKM Gang bleibt gleich und elektrischer Gang wird geschaltet) in V3 E1 -- E2 sowie in V4. Während dieser beiden Schaltungen kann der VKM Moment abgeben.
Die Struktur des Hybridgetriebes 2 bringt den Vorteil mit, dass alle mehrfach Rückschaltungen (es wird mehr als ein VKM Gang zurückgeschaltet) aus den möglichen Kombinationen E2V6, E2V5, E2V4, E2V3 schnell ablaufen können. Mögliche Schaltungen sind:
(I) E2V6 nach E1V1 :
(la) Öffnen von Kupplung K0 und Setzen der S3-Schalteinrichtung in eine Neutralstellung
(Ib) Anpassen der Drehzahl des EM
(Ic) Setzen der S3-Schalteinrichtung in die Schaltstellung E
(Id) Schließen der Kupplung K0 (Schaltzustand EM1V2)
(le) Wechsel von EM1V2 in EM1V1 mittels Zugkraftunterbrechungsfreien (EconVsh) Schaltens.
(II) E2V6 nach E1V2:
(IIa) Öffnen von Kupplung K0 und Setzen der S3-Schalteinrichtung in eine Neutralstellung
(IIb) Anpassen der Drehzahl des EM
(llc) Setzen der S3-Schalteinrichtung in die Schaltstellung E
(lld) Schließen der Kupplung K0 (Schaltzustand E1V2)
(III) E2V5 nach E1V1 (llla) Öffnen von Kupplung KO und Setzen der S3-Schalteinrichtung in eine Neutralstellung
(lllb) Anpassen der Drehzahl des EM
(Nie) Setzen der S3-Schalteinrichtung in die Schaltstellung E
(llld) Schließen der Kupplung KO (Schaltzustand E1 V1 )
(IV) E2V5 nach E1V2
(IVa) Öffnen von Kupplung KO und Setzen der S3-Schalteinrichtung in eine Neutralstellung
(IVb) Anpassen der Drehzahl des EM
(IVc) Setzen der S3-Schalteinrichtung in die Schaltstellung E
(IVd) Schließen der Kupplung KO (Schaltzustand E1V1 )
(IVe) Wechsel von E1V1 in E1V2 mittels Zugkraftunterbrechungsfreien (EconVsh) Schaltens.
Alternativ
(IVa) Öffnen von Kupplung KO und Setzen der S3-Schalteinrichtung in eine Neutralstellung
(IVb) Umschalten der S2-Schalteinrichtung von C nach D
(IVc) Anpassen der Drehzahl des EM (zeitgleich, vor oder nach IVb)
(IVd) Setzen der S3-Schalteinrichtung in die Schaltstellung E
(IVd) Schließen der Kupplung KO (Schaltzustand E1V2)
(V) E2V4 nach E1V2
(Va) VconEsh (constante Übersetzungsstufe für den VKM, Shift bei der Übersetzungsstufe bei dem EM) ohne Zugkraftunterbrechung von E2V4 nach E1V4
(Vb) Öffnen der S1 -Schalteinrichtung
(Vc) Setzen der S2-Schalteinrichtung auf die Position D (optional mit Öffnen und Schließen der Kupplung KO)
(VI) E2V4 nach E1V1 (Vla) VconEsh (constante Übersetzungsstufe für den VKM, Shift bei der Übersetzungsstufe bei dem EM) ohne Zugkraftunterbrechung von E2V4 nach E1V4
(Vlb) Öffnen der S1 -Schalteinrichtung
(Vlc) Setzen der S2-Schalteinrichtung auf die Position C (optional mit Öffnen und Schließen der Kupplung K0)
(VII) E2V3 nach E1V2
(Vlla) VconEsh (constante Übersetzungsstufe für den VKM, Shift bei der Übersetzungsstufe bei dem EM) ohne Zugkraftunterbrechung von E2V3 nach E1V3
(Vllb) Öffnen der S1 -Schalteinrichtung
(Vllc) Setzen der S2-Schalteinrichtung auf die Position D (optional mit Öffnen und Schließen der Kupplung K0)
(VIII) E2V3 nach E1V1
(Villa) VconEsh (constante Übersetzungsstufe für den VKM, Shift bei der Übersetzungsstufe bei dem EM) ohne Zugkraftunterbrechung von E2V3 nach E1V3
(Vlllb) Öffnen der S1 -Schalteinrichtung
(Vlllc) Setzen der S2-Schalteinrichtung auf die Position C (optional mit Öffnen und Schließen der Kupplung K0)
In der Figur 14 sind vier alternative Positionen zur Ankopplung des Elektromotors EM/4 dargestellt, welche exklusiv alternativ gewählt werden können. So kann der Elektromotor EM/4 an das erste Losrad 16.2, das zweite Losrad 17.2, das erste Festrad 16.1 oder das zweite Festrad 17.1 angekoppelt werden.
Der Elektromotor EM/4 kann somit koaxial gemäß der Figuren 1 bis 13 oder achsparallel zur zweiten Eingangswelle 8 angebunden sein. Ebenso kann der Elektromotor als elektrische Maschine an die Eingangswelle direkt kämmend über das Festrad in der Zahnradreihe schaltbar über F bzw. kämmend über das Losrad dieser Zahnradreihe erfolgen. Ein Zwischenrad zwischen dem Ritzel der EM und dem kämmenden Rad der Zahnradreihe ist ebenso denkbar. Die Anbindung kann in gleicher Weise auch an der Zahnradreihe schaltbar über E erfolgen. Bezugszeichenliste
Fahrzeug
Hybridgetriebe
Verbrennungskraftmaschine
Elektromotor
Räder
Differentialeinrichtung
erste Eingangswelle
zweite Eingangswelle
Ausgangswelle
Doppelgetriebestufe
erste S1 -Getriebestufe
Festrad
Losrad
zweite S1 -Getriebestufe
Festrad
Zahnradabschnitt
Doppelzahnrad
S2-Getriebestufe
Losrad
Zahnradabschnitt
Doppelgetriebestufe
erste S3-Getriebestufe
Festrad
Losrad
zweite S3-Getriebestufe
Festrad
Losrad A Schaltzustand
B Schaltzustand
C Schaltzustand
D Schaltzustand
E Schaltzustand
F Schaltzustand
51 Schalteinrichtung
52 Schalteinrichtung
53 Schalteinrichtung
M1 erster Momentenpfad
M2 zweiter Momentenpfad

Claims

Patentansprüche
1 . Hybridgetriebe (2) für ein Fahrzeug (1 ) mit einer ersten Eingangswelle (7) zur Kopplung mit einer Verbrennungskraftmaschine (39, mit einer zweiten Eingangswelle (8), wobei die erste und die zweite Eingangswelle (7,8) koaxial zueinander ausgerichtet sind, mit einer Ausgangswelle (9), wobei die Ausgangswelle (9) parallel zu der ersten und/oder zweiten Eingangswelle (7,8) angeordnet ist, mit einer S1 -Doppelgetriebestufe (10) und mit einer S1 -Schalteinrichtung, wobei die S1 -Doppelgetriebestufe (10) eine erste und eine zweite S1 -Getriebestufe (1 1 , 12) auf- weist und wobei die S1 -Schalteinrichtung wahlweise die erste Eingangswelle (7) über die erste S1 -Getriebestufe (1 1 ) oder die erste Eingangswelle (7) über die zweite S1 - Getriebestufe (12) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch verbinden kann, mit einer S2-Getriebestufe (14) und mit einer S2-Schalteinrichtung, wobei die S2- Schalteinrichtung wahlweise die zweite Eingangswelle (8) mit der S2-Getriebestufe (14) oder die zweite Eingangswelle (8) mit der ersten Eingangswelle (7) getriebetechnisch verbinden kann, mit einer S3-Doppelgetriebestufe (15) und mit einer S3-Schalteinrichtung, wobei die S3-Doppelgetriebestufe (15) eine erste und eine zweite S3-Getriebestufe (16, 17) aufweist und wobei die S3-Schalteinrichtung wahlweise die zweite Eingangswelle (8) über die erste S3-Getriebestufe (16) oder die zweite Eingangswelle (8) über die zweite S3-Getriebestufe (17) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch verbinden kann, wobei die zweite Eingangswelle (8) oder die S3-Doppelgetriebestufe (15) zur Kopplung mit einem Elektromotor (4) ausgebildet ist, mit einem Doppelzahnrad (13) mit einem S1 -Zahnradabschnitt (12.2) und einem S2- Zahnradabschnitt (14.2), wobei der S1 -Zahnradabschnitt (12.2) einen Teil der S1 - Doppelgetriebestufe (10) und der S2-Zahnradabschnitt (14.2) einen Teil der S2- Getriebestufe (14) bildet, und mit einer Kupplung (K0) zur Kopplung der ersten Eingangswelle (7) mit der Verbrennungskraftmaschine (VKM).
2. Hybridgetriebe (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelzahnrad (13) als ein Losrad auf der Ausgangswelle (9) ausgebildet ist.
3. Hybridgetriebe (2) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelzahnrad (13) eine Zwischenübertragungseinrichtung zwischen der ersten Ein- gangswelle (7) und der zweiten Eingangswelle (8) bildet, wobei die Zwischenübersetzungseinrichtung eine Übersetzung mit einem Betrag zwischen 0,5 und 2, vorzugsweise zwischen 0,67 und 1 ,67 aufweist.
4. Hybridgetriebe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge- kennzeichnet, dass die S1 -Schalteinrichtung auf der Ausgangswelle (9) angeordnet ist und das Doppelzahnrad (13) mit der Ausgangswelle (9) drehfest setzen kann, um die erste Eingangswelle (7) über die zweite S1 -Getriebestufe (12) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch zu verbinden, oder ein Losrad (1 1 .2) der ersten S1 - Getriebestufe mit der Ausgangswelle (9) drehfest setzen kann, um die erste Ein- gangswelle (7) über die erste S1 -Getriebestufe (1 1 ) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch zu verbinden.
5. Hybridgetriebe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die S2-Schalteinrichtung auf der zweiten Eingangswelle (8) ange- ordnet ist und ein Losrad (14.1 ) der S2-Getriebestufe mit der zweiten Eingangswelle (8) drehfest setzen kann, wobei das Losrad (14.1 ) mit dem S2-Zahnradabschnitt (14.2) kämmt.
6. Hybridgetriebe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die S3-Schalteinrichtung auf der Ausgangswelle (9) angeordnet ist und wahlweise ein Losrad (16.2) der ersten S3-Getriebestufe (16) drehfest setzen kann, um die zweite Eingangswelle (8) über die erste S3-Getriebestufe (16) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch zu verbinden, oder ein Losrad (17.2) der zweiten S3-Getriebestufe (17) mit der Ausgangswelle (9) drehfest setzen kann, um die zweite Eingangswelle (8) über die zweite S3-Getriebestufe (17) mit der Ausgangswelle (9) getriebetechnisch zu verbinden.
7. Hybridgetriebe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridgetriebe (2) mindestens oder genau vier E1 - Hybridbetriebszustände einnehmen kann, wobei das Antriebsmoment des Elektromotors (EM) über die erste S3-Getriebestufe (16) und mindestens oder genau vier E2- Hybridbetriebszustände einnehmen kann, wobei das Antriebsmoment des Elektromotors (EM) über die zweite S3-Getriebestufe (17) übertragen wird, wobei ein Momentenpfad (M1 ) für das Drehmoment des Verbrennungsmotors (VKM) in einem ersten E1 -Hybridbetriebszustand gleich zu dem Momentenpfad in einem ersten E2- Hybridbetriebszustand ist und wobei ein Momentenpfad (M1 ) für das Drehmoment des Verbrennungsmotors (VKM) in einem zweiten E1 -Hybridbetriebszustand gleich zu dem Momentenpfad in einem zweiten E2-Hybridbetriebszustand ist.
8. Hybridgetriebe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridgetriebe einen, einige oder alle der nachfolgenden Be- triebszustände aufweisen kann: - 26 -
Figure imgf000028_0001
9. Verfahren zum Betreiben des Hybridgetriebes (2) nach einem der vorherge- henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Änderung der Schalt- Stellung der S1 -Schalteinrichtung, der S2-Schalteinrichtung und/oder der SS- Schalteinrichtung und/oder der Kupplung KO der Betriebszustand geändert wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung des Betriebszustands der Elektromotor (4) und die Verbrennungskraftmaschine (3) so angesteuert werden, so dass die Änderung zugkraftunterbrechungsfrei umgesetzt ist.
1 1 . Fahrzeug (1 ), gekennzeichnet durch ein Hybridgetriebe (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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