Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Maschine, einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, das aus zwei Teilgetrieben besteht, wobei jedem Teilgetriebe Radsätze mit Festrädern und Losrädern zugeordnet sind, die für Gangstufen stehen. Die Verbrennungskraftmaschine ist über eine Doppelkupplung an das Getriebe anbindbar. Hinzukommt eine elektrische Ma schine, die wahlweise an eines der beiden Teilgetriebe fest angebunden ist.

Stand der Technik

Hybridisierte Antriebsstränge sind dem Stand der Technik in vielerlei Variationen bekannt geworden. Sie beinhalten ein Getriebe in Form eines Stirn- oder Plane tenradgetriebes, einen Antriebsmotor wie einer Verbrennungskraftmaschine und einen weiteren Antriebsmotor wie eine elektrische Maschine, sodass die jeweilige Antriebsleistung beider Maschinen kombiniert oder separat an den Abtrieb über tragen werden kann.

Die Verbrennungskraftmaschine ist üblicherweise mittels einer Anfahrkupplung mit dem Getriebe koppelbar, wohingegen die elektrische Maschine je nach Bedarf an unterschiedlichen Stellen an den Antriebstrang angebunden ist.

Ist die elektrische Maschine zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet oder direkt mit dem Getriebe gekoppelt, können die verbren nungskraftmotorischen Gangstufen von der elektrischen Maschine zumindest teil weise mit genutzt werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass man ohne großen Aufwand schon bestehende Getriebe einfach um eine elektrische Maschine erwei tern kann. Auch ist dem Stand der Technik ein Antriebsstrang bekannt geworden, deren elektrische Maschine mit dem Abtrieb gekoppelt ist, was als Parallel-Hybrid in P3 Konfiguration bekannt ist.

Die Anbindung erfolgt üblicherweise mittels eines Zugmitteltriebes, einer Stirnrad stufe oder einem Planetenradsatz, wobei vorzugsweise eine Übersetzungsstufe gewählt wird, mit der die elektrische Maschine in einem effizienten, hohen Dreh zahlbereich betrieben werden kann.

Ein einfacheres Doppelkupplungsgetriebe mit vier Gangstufen und dem Eintrieb einer elektrischen Maschine ist in mehrere Ausführungsformen aus der DE 10 2016007 408 A1 bekannt. Dabei werden Gangstufen durch Radpaarungen darge stellt, die für die erste und die dritte Gangstufe auf einem Teilgetriebe, und für die zweite und vierte Gangstufe auf dem zweiten Teilgetriebe angeordnet sind. Durch die Verwendung von Fest- und Losrädern sowie Schaltkupplungen sind verschie dene Antriebsszenarien darstellbar.

Die Anordnung der Getriebekomponenten in Kombination mit der fest angebunde nen E-Maschine an eines der beiden Teilgetriebe lässt keine zugkraftunterbre chungsfreie Schaltung bei rein elektrischem Antrieb zu.

In der DE 102019211 449 A1 wird ein Getriebe beschrieben, wie es im Prinzip in Figur 1 dargestellt ist. Dabei wird die elektrische Maschine an ein separates Ein gangsrad in einem der Teilgetriebe angebunden. Dieses elektrische Eingangsrad nimmt auf der jeweiligen Eingangswelle des Getriebes Platz ein. Die Gesamtlänge des Getriebes erhöht sich dadurch. Des Weiteren unterliegt der Durchmesser des elektrischen Eingangsrades auf der jeweiligen Eingangswelle durch die auf der Ausgangswelle danebenliegenden Synchronisierungseinheit Beschränkungen. Damit ist die Übersetzung zwischen Elektromotor und Getriebeeingangswelle ein geschränkt. Hierdurch kann die Übersetzung der elektrischen Maschine nicht den angestrebten Wert von circa 2,7 erreichen, sondern ist auf etwa einen Wert von 1 ,7 - 1 ,9 beschränkt.

Hierdurch ergeben sich funktionale Nachteile bezüglich Laden der Batterie im Kriechen und bezüglich der Rekuperationsleistung.

Aus der DE 102016207221 A1 ist ein Antriebsstrang bekannt, der eine elektri sche Maschine an einem ersten Teilgetriebe anbindet, wobei eine zweite Gang stufe verwendet wird. Das elektrifizierte Teilgetriebe trägt dabei die Gangstufen 2 und 4. Der fünfte Gang wird über das Festrad der dritten Gangstufe dargestellt.

Aus der DE 102011 088593 A1 ist ein Antrieb mit Doppelkupplungsgetriebe be kannt, das pro Eingangswelle drei Räder, Festräder und ein Losrad trägt. Die An ordnung verlangt einen großen axialen Bauraum.

DE 102016007408 A1 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer elektrischen Maschine, die an eines der Teilgetriebe angebunden ist. Die Losräder für die Dar stellung der Gangstufen 1 bis 4 sind dabei auf einer der Vorgelegewellen kon zentriert, sodass die axiale Ausdehnung entsprechend groß ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Getriebeanordnung, nämlich ein lastschaltfähiges, kurzes Hybridgetriebe mit optimierter Übersetzung für den elektrischen Eingang herzustellen.

Beschreibung der Erfindung Die Aufgabe wird gelöst mit einem Antriebsstrang mit einer elektrischen Maschine, einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, das aus zwei Teilgetrieben be steht, wobei jedem Teilgetriebe Radsätze mit Festrädern und Losrädern zugeord net sind, die für Gangstufen stehen, und wobei die Verbrennungskraftmaschine an das Getriebe über eine Doppelkupplung mit Kupplungen anbindbar ist und die elektrische Maschine an das erste Teilgetriebe anbindbar ist, wobei das erste Teil getriebe mit einer ersten Antriebswelle an die Verbrennungskraftmaschine über die Kupplung anbindbar ist und in Richtung - weg von der Verbrennungskraftma schinen- ein Festrad für einen fünfte Gangstufe und ein Festrad für eine dritte Gangstufe aufweist, und das zweite Teilgetriebe die zweite und die vierte Gang stufe aufweist, wobei die fünfte Gangstufe axial zwischen der vierten Gangstufe und einer zwischen der dritten und der fünften Gangstufe angeordneten Brücken kupplung angeordnet ist und zum Eintrieb der elektrischen Maschine dient, wobei in die Lücke zwischen dem Festrad der vierten Gangstufe und der Brückenkupp lung das Festrad der fünften Gangstufe eintaucht.

Durch eine Synchronisierung zwischen den Losrädern des dritten und vierten Gangs können die beiden Teilgetriebe gekoppelt werden, wodurch zusätzlich zu den vier physischen Gangstufen zusätzlich zwei weitere Gangstufen dargestellt werden können. Eine dieser Gangstufen ist kürzer als der physische zweite Gang übersetzt, eine der zusätzlichen Gangstufen ist länger als der physische fünfte Gang übersetzt.

Durch eine axiale Aufspreizung des Bauraums zwischen der Brückenkupplung und der vierten Gangstufe wird eine Lücke geschaffen. Hier kann ein größeres Gangrad in die erste Abtriebswelle eintauchen.

Durch die Doppelverwendung dieses fünften Ganges als elektrisches Eingangsrad kann sogar insgesamt etwa 10 mm axialer Bauraum eingespart werden. Hierdurch wandert das Losrad für die fünfte Gangstufe auf die zweite Ausgangs welle, wo die noch ungenutzte Seite der Rückwärtsgangsynchronisation genutzt wird.

Je nach Achsabständen und Anforderungen bezüglich Rückwärtsgang- und höchster-Gang-Übersetzung können auch die zweite Gangstufe und die Rück wärtsgangstufe zwischen den Wellen getauscht werden.

Beschreibung der Figuren

Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Hybridgetriebes mit 6 Gängen, und Anbindung der E-Maschine über ein dediziertes Gangrad auf einer Eingangs welle.

Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform eines Hybridgetriebes.

In Figur 1 ist ein Antriebsstrang 1 zu erkennen, der einen Verbrennungsmotor VM aufweist, der mit einer Doppelkupplung verbunden ist. Die Doppelkupplung be steht aus zwei Kupplungen K1 und K2, die unabhängig voneinander betätigbar sind. Weiterhin weist der Antriebsstrang ein Getriebe 5 mit zwei Teilgetrieben TG1 und TG2 auf, die entlang von Antriebswellen A1 und A2 angeordnet sind. Auf der dem ersten Teilgetriebe TG1 zugeordneten Antriebswelle A1 sind die Gangstufen 3 und 5 mit den Festrädern F3 und F5 angeordnet.

Auf dem zweiten Teilgetriebe TG2 sind die Radsätze für die Gangstufen 4 und 2 auf der Antriebswelle A2 mit den Festrädern F4 und F2 angeordnet. Eine Ab triebswelle 7 trägt die einseitig genutzte Schaltkupplung S2, die das Losrad L3 der dritten Gangstufe ankoppeln kann sowie die Losräder der vierten L4 und Rück- wärts-Gangstufe LR, die über die Schaltkupplung S1 mit der Abtriebswelle 7 ver bunden werden kann. Axial in der Ebene zwischen der Gangstufe des 3. und 5. Gang , also zwischen dem Festrad F5 und Losrad L5 sowie dem Festrad F3 und Losrad L3 liegt eine Schaltkupplung B, die die Losräder der Gänge 3 und 4, L3 und L4, somit also beide Teilgetriebe TG1 und TG2 verbinden kann. Die Ab triebswelle 7 verbindet über einen Radsatz 6 die Abtriebsenergie des Getriebes 5 mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs, über beispielsweise ein Differential. Eine weitere zweite Abtriebswelle 8 trägt zwei, über eine Schaltung S3 schaltbare Los räder für die Gangstufen 5 und 2, L5 und L2 und optional eine Parksperre P.

Durch eine axiale Aufspreizung der baulichen Anordnung der Festräder und Los räder entlang der Antriebswellen A1 und A2 wird eine Lücke zwischen dem Fest rad der vierten Gangstufe F4 und der Brückenkupplung B geschaffen. In diesen Bauraum taucht das Festrad der fünften Gangstufe F5 ein, das zugleich als elektri sches Eingangsrad auf der Eingangswelle A1 dient, über die die elektrische An triebsmaschine EM angebunden ist.

Für einen rein elektrischen Betrieb über die elektrische Maschine EM bleibt der Verbrennungsmotor VM vom Antriebsstrang abgekoppelt, indem die Kupplung K1 offenbleibt. Durch verschiedene Schaltstellungen der Schaltkupplungen S1, S2 und S3 kann rein elektrisch in den Gangstufen 1, 3, 5 und Rückwärts gefahren werden, wobei für die Gangstufen 1 und Rückwärts auch die Kupplung K2 zwin gend offen sein muss.

Auch kann über eine geschlossene Schaltkupplung B die Übersetzung der 3. und 4. Gangstufe genutzt werden, um das Moment des Elektromotors EM an der Kupplung zu überhöhen, um so einen Motorstart auch gegen ein hohes Motor schleppmoment zu ermöglichen.

Das zweite Teilgetriebe TG2 weist die zweite und vierte Gangstufe auf. Das Festrad F2 der zweiten Gangstufe ist mit einem Losrad L2 der zweiten Gang stufe auf der zweiten Abtriebswelle 8 verbunden. Dieses Losrad L2 kämmt mit ei nem Rückwärtsgang-Schaltrad LR, das auf der ersten Abtriebswelle 7 angeordnet ist.

Die Ausführungsform nach Figur 2 tauscht die Losräder der zweiten Gangstufe und des Rückwärtsgangs gegeneinander.

Auch die die axiale Anordnung der Brückenkupplung und der fünften Gangstufe kann getauscht werden. Allerdings ergeben sich günstigere Verhältnisse, wenn der zweite und der fünfte Gang auf der zweiten Ausgangswelle 8 liegen.

Ein nicht lastschaltbarer siebter Gang kann noch am Wellenende der Ab triebswelle 7 hinzugefügt werden.