Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahr zeug, wobei der Hybrid-Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor, ein Doppel kupplungsgetriebe und eine elektrische Maschine aufweist, wobei das Doppel kupplungsgetriebe eine erste und eine zweite Reibkupplung sowie ein erstes und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei die elektrische Maschine einem der Teil getriebe zugeordnet ist, und wobei zwischen den zwei Reibkupplungen und dem Verbrennungsmotor eine dritte Kupplung angeordnet ist.

Stand der Technik

Hybridisierte Antriebsstränge sind dem Stand der Technik in vielerlei Variationen bekannt geworden. Sie beinhalten ein Getriebe, eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektrische Maschine, sodass die jeweilige Antriebsleistung beider Ma schinen kombiniert oder separat an den Abtrieb übertragen werden kann.

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.

DE 102012018416 B4 zeigt in einer solchen Anordnung eine Lastschaltung wäh rend des rein elektrischen Betriebs über ein nicht elektrifiziertes Teilgetriebe, was durch Verblocken der Kupplung möglich ist.

Der Verbrennungsmotor muss dabei im unbefeuerten Zustand auf Drehzahl ge bracht und während des Schaltvorgangs mitgeschleppt werden, was zu einer Viel zahl an Nachteilen führt. Es kann eine Schädigung des Verbrennungsmotors oder des Katalysators auftreten. Zudem muss die elektrische Maschine Momentenkom- pensation betreiben. Der Fahrer erwartet während der elektrischen Fahrt keine Geräusche vom Verbrennungsmotor.

Die Regelung ist aufwändig und auch die Anforderung an den Verbrennungsmotor hoch.

Die zusätzliche Massenträgheit des Verbrennungsmotors im Leistungsfluss wäh rend des Gangeinlegens kann ein Problem sein.

Daher ist es sinnvoll den Verbrennungsmotor vom Getriebe zu trennen. Die Tren nung des Verbrennungsmotors von Rest des Antriebsstrangs ist dabei aus der DE 102010004711 C5 bekannt. Dazu wird eine dritte Kupplung, die eine Reib kupplung ist, verwendet.

Der Bauraum für eine dritten Kupplung in einem elektrifizierten Antrieb mit Doppel kupplungsgetriebe ist sehr begrenzt und daher ist es wünschenswert eine gut zu integrierende Kupplung zu verwenden. Zudem soll das Mehrgewicht, eine aufwän digere Betätigungsvorrichtung und hohe Schleppmomente im getrennten Zustand vermieden werden.

Aus der EP 2244899 B1 ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bekannt, der einen Verbrennungsmotor VM, ein Doppelkupplungsgetriebe und eine elektri sche Maschine aufweist, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste und eine zweite Reibkupplung sowie ein erstes und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei die elektrische Maschine einem der Teilgetriebe zugeordnet ist, wobei zwischen den zwei Reibkupplungen und dem Verbrennungsmotor eine dritte Kupplung an geordnet ist, und wobei die dritte Kupplung ein Trennelement ist, das radial zwi schen einem Zweimassenschwungrad und der Kupplungseingangsnabe ange bracht ist.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Trennelement als dritte Kuppelung bereitzustel len, um die Probleme zu lösen. Kurze Beschreibung der Erfindung

Die Aufgabe wird gelöst mit einem Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, wobei der Hybrid-Antriebsstrang einen Verbrennungsmotor, ein Doppelkupplungs getriebe und eine elektrische Maschine aufweist, wobei das Doppelkupplungsge triebe eine erste und eine zweite Reibkupplung sowie ein erstes und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei die elektrische Maschine einem der Teilgetriebe zu geordnet ist, und wobei zwischen den zwei Reibkupplungen und dem Verbren nungsmotor eine dritte Kupplung angeordnet ist, wobei die dritte Kupplung ein Trennelement ist, das an der Kupplungseingangsnabe der Doppelkupplung radial zwischen einem Zweimassenschwungrad oder einem anderen Verbindungsele ment zum Verbrennungsmotor und der Kupplungseingangsnabe angebracht ist.

Die radiale Anordnung bedeutet, dass von der Mittenachse aus gesehen zunächst die Kupplungseingangsnabe, dann das Trennelement und dann das Verbindungs element angeordnet ist.

Durch die Anordnung des Trennelements ist eine sehr kompakte Bauweise unter Verwendung von wenig Bauraum möglich.

Es ist dabei von Vorteil, dass das Trennelement durch axiales Verschieben einer Schalthülse in Ausnehmungen der Kupplungseingangsnabe und Ausnehmungen einer Hülse, die mit dem Zweimassenschwungrad drehfest verbunden ist, aus sei ner normal geschlossenen Stellung in eine geöffnete Stellung verschiebbar ist.

Vorteilhafterweise weist die Schalthülse Außensteckverzahnungen und Innen steckverzahnungen auf, die in entsprechende Steckverzahnungen der Hülse und der Kupplungseingangsnabe eingreifen.

Durch die Verwendung von Steckverzahnungen wird ebenfalls Bauraum einge spart. Es ist dabei von Vorteil, dass die Schalthülse über eine Schaltstange, die entlang einer der Wellen der Kupplungsanordnung geführt wird, betätigbar ist.

Durch die einfache axiale Bewegung ist der Betätigungsvorgang optimiert und die Betätigung auf einfache Art und Weise möglich.

Zur Betätigung des Trennelements dient eine Schaltgabel oder ein Schaltfinger. Diese können über eine Schaltwalze oder hydraulisch bewegt werden, wobei in ei ner Ausführungsform die Schaltwalze dem nicht elektrifizierten Teilgetriebe zuge ordnet ist.

Vorteilhafterweise sind die Ausnehmungen der Kupplungseingangsnabe und Aus nehmungen der Hülse am Innenumfang der Hülse und der Kupplungseingangs nabe radial gleichmäßig verteilt angeordnet.

Ausführunqsbeispiel der Erfindung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 : einen hybridisierten Antriebsstrang im Stand der Technik,

Fig. 2: eine schematische Längsschnittansicht durch eine Ausführungsform einer Doppelkupplung mit Trennelement im geschlossenen Zustand,

Fig. 3: eine schematische Schnittansicht eines Trennelements im geöffneten Zu stand,

Fig. 4: einen Längsschnitt durch die Antriebswellen des Doppelkupplungsgetrie bes in einer Ausführungsform mit der Durchführung der Schaltstange zur Schaltmuffe. In Fig. 1 ist ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit Doppelkupplungsgetriebe in elektrifizierter Form schematisch dargestellt. Ein solcher Aufbau eines Antriebs mit drei Kupplungen ist in der DE 102010004711 C5 beschrieben.

In Figur 2 ist ein Ausschnitt aus einer beispielhaften Doppelkupplung mit einem Trennelement 60 dargestellt. Die Figur ist eine Schnittdarstellung wobei das erfin dungsgemäße Trennelement symmetrisch zu der Mittenachse A dargestellt ist.

Der Antriebsstrang 10 beinhaltet eine Kupplungsanordnung 12. Die Kupplungsan ordnung 12 weist eine Primärseite 16 mit einer Kupplungseingangsnabe 14 auf.

Die Primärseite 16 kann mit einem Verbrennungsmotor VM verbunden sein.

Die Kupplungsanordnung 12 beinhaltet eine erste Kupplung 18 und eine zweite Kupplung 20. Die Kupplungen 18, 20 sind als nasslaufende Lamellenkupplungen ausgebildet und radial ineinander verschachtelt.

Die erste Kupplung 18 weist ein erstes Ausgangsglied auf. Das erste Ausgangs glied ist mit einer ersten Ausgangswelle 28 verbunden, die beispielsweise mit ei nem ersten Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes verbunden sein kann.

Die zweite Kupplung 20 weist ein zweites Ausgangsglied auf. Das zweite Aus gangsglied ist mit einer zweiten Ausgangswelle 32 verbunden. Die zweite Aus gangswelle 32 kann als Hohlwelle koaxial zu der ersten Ausgangswelle 28 ange ordnet und mit einem zweiten Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes ver bunden werden.

Das Trennelement 60 ist an der Kupplungseingangsnabe 14 angeordnet, und stellt den Kraftfluss zwischen einem Zweimassenschwungrad 80 des Verbrennungsmo tors und der Kupplungsanordnung 12 her. Das Zweimassenschwungrad 80 ist in der Zeichnung nur schematisch als gestricheltes Rechteck angedeutet. Das Zwei massenschwungrad ist nur eine Möglichkeit der Anbindung des Verbrennungsmo tors. Es könne auch andere verbindungs- und Dämpfungselemente wie eine Flex- plate verbaut sein.

Eine Hülse 66 umfasst die Kupplungseingangsnabe 14. Die Hülse 66 weist auf ih rem Außenumfang eine Verzahnung 66a auf, über die die Hülse 66 an dem Zwei massenschwungrad 80 angebunden ist. Alternativ ist jede andere Anbindung der Zweimassenschwungrads 80 an die Hülse 66 möglich. Die sich drehende Hülse 66 weist in ihrem Innenumfang einen Ausnehmung 67 mit einer Innen-Steckver- zahnung 70 auf. Die Hülse 66 sitzt über Wälzlager 68 auf dem Außenumfang der Kupplungseingangsnabe 14 auf, wobei die Kupplungseingangsnabe 14 ebenfalls einen Steckverzahnung, die Außen-Steckverzahnung 71 trägt.

Im Inneren der Kupplungseingangsnabe 14 ist das eigentliche Schaltelement, die Schalthülse 69 angeordnet. Die Schalthülse 69 besitzt eine Außen- und Innen- Steckverzahnung, die jeweils in die korrespondierende Steckverzahnung der Kupplungseingangsnabe 14 und der Hülse 66 eingreifen kann.

Die Schalthülse 69 wird von einem Schaltfinger 72 in Richtung der Wellenachsen A bewegt. Es ist dabei mindestens ein Schaltfinger 72 vorgesehen, der in eine Ausnehmung 73 an der Kupplungseingangsnabe 14 eingreift. Um die Kraft optimal zu übertragen sieht man mehrere Ausnehmungen 73 entlang des Umfangs der Kupplungseingangsnabe 14 vor. Beispielsweise wählt man 3 Ausnehmungen, die sich gleichmäßig am Umfang der Kupplungseingangsnabe 14 verteilen.

Die Schaltfinger 72 greifen in diese Ausnehmungen ein. Die Schaltfinger 72 bewe gen die Schalthülse 69 in axialer Richtung.

Die Schaltfinger 72 sind über einen radialen Steg 74 in Form von Stiften mit einer Schaltstange 75 verbunden. Die Schaltstange 75 überträgt eine axiale Bewegung der Schaltstange 75 auf den Schaltfinger 72 und somit auf die Schalthülse 69. Die axiale Bewegung der Schaltstange 75 wird im Ausführungsbeispiel durch die Betätigung einer Schaltwalze, die in der Figur nicht dargestellt ist, ausgelöst. Die Schaltstange 75 wird entlang einer der Ausgangswellen, in diesem Fall die erste Ausgangswelle 28 geführt.

In der Figur 2 ist das Trennelement 60 in einer Stellung dargestellt, in der die Ge triebeeingangsseite der Kupplungsanordnung 12 mit dem Zweimassenschwung rad 80 und somit mit dem Verbrennungsmotor VM verbunden ist. Die Schalthülse 69 ist in der Darstellung nach rechts axial verschoben und befindet sich in Eingriff mit der jeweiligen Steckverzahnung an der Flülse 66 und der Kupplungseingangs nabe 14.

In dieser Position wird die Kraft des Verbrennungsmotors VM auf das Getriebe übertragen.

In der Figur 3 ist die Schaltposition dargestellt, wenn die Getriebeeingangsseite vom Zweimassenschwungrad 80 getrennt ist.

Die Schalthülse 69 ist in der Figur nach links verschoben und die Steckverzahnun gen der Schalthülse 69 sind nicht mehr mit der Steckverzahnung der Hülse 66 und der Kupplungseingangsnabe 14 verbunden.

In Figur 3 ist dargestellt, dass die Schaltstange 75 in der Vollwelle, der ersten Aus gangswelle 28 geführt ist und mit einer gehäusefesten aber linear beweglichen Schaltmuffe 90 verbunden ist. Dies Schaltmuffe 90 erlaubt die eine einfache Ver bindung der Schaltstange über Aussparungen 91 an der Außenseite der inneren Ausgangswelle 28. Das mitdrehende Element, nämlich die Schaltstange, kann über eine linear bewegliche Mechanik verstellt werden.

Das Trennelement 60 kann für unterschiedliche Fahrsituationen des Antriebsstran ges eingesetzt werden.

Eine Betätigung des Trennelements 60 ist zu Beginn des rein elektrischen Fährbe triebs möglich, um die Verbrennungsmotor VM nicht mitschleppen zu müssen. Die Betätigung des Trennelements 60 kann für einen problemlosen elektrischen Lastschaltungsvorgang verwendet werden. Das Wiederankoppeln erfolgt bei ei nem Moduswechsel von rein elektrischem Fahren zu einem verbrennungsmotori schen Betrieb.

In beiden Fällen kann das nicht elektrifiziertes Teilgetriebe TG1 auf neutral stehen.

Die zugehörige Schaltwalze wird dann für dieses nicht elektrifizierte Teilgetriebe nicht benutzt. Daher kann diese Schaltwalze die Schaltung des Trennelements 60 übernehmen. Beispielsweise ist das Betätigen des Trennelements über die Schalt walze nach dem 7. Gang denkbar.

Die Schaltwalze kann dabei das Trennelement 60 trennen beim Durchfahren der Schaltwalze vom Anschlag der Schaltwalze in Richtung 7. Gang und koppeln beim Durchfahren der Schaltwalze von 7. Gang in Richtung Anschlag.

Alternativ kann die Betätigung des Trennelements 60 auch über eine Schaltwalze des zweiten Teilgetriebes TG2 erfolgen.

Eine weitere Alternative besteht darin, das Trennelement 60 über einen linear wir kenden Aktuator der hydraulisch oder elektrisch betrieben ist, zu betätigen.