Die vorliegende Erfindung betrifft einen Hybrid -Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Doppelkupplungsanordnung, die eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, die ein gemeinsames, mit einem Verbrennungsmotor verbindbares Eingangsglied bein halten, wobei die erste Kupplung ein erstes Ausgangsglied beinhaltet und wobei die zweite Kupplung ein zweites Ausgangsglied beinhaltet, mit einer Getriebeanordnung, die ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wobei eine Eingangs welle des ersten Teilgetriebes mit dem ersten Ausgangsglied verbunden ist und wobei eine Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes mit dem zweiten Ausgangsglied verbun den ist, mit einer elektrischen Maschine und mit einer Steuereinrichtung.

Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Hybrid-Antriebsstranges.

Eine Getriebeanordnung der oben beschriebenen Art ist bekannt aus dem Dokument DE 10 2006 036 758 A1 . Das dort offenbarte automatisierte Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Eingangswellen sowie mindestens eine Abtriebswelle und eine unsynchroni- sierte Gangkupplung auf, wobei jeder der Eingangswellen zur Verbindung mit der An triebswelle eines Antriebsmotors jeweils eine separate Motorkupplung und zur Verbin dung mit der Abtriebswelle jeweils eine Gruppe von unterschiedlich übersetzten Gang- Zahnrädern mit jeweils einem Festrad und einem über eine zugeordnete Gangkupplung schaltbaren Losrad zugeordnet sind. Zur Vereinfachung des Aufbaus und der Steuer barkeit sind die beiden Motorkupplungen als unsynchronisierte Klauenkupplungen aus gebildet. Als Anfahr- und Synchronisiermittel sind zwei Elektromaschinen vorgesehen, die wechselweise jeweils mit einer der Eingangswellen in Triebverbindung stehen.

Doppelkupplungsgetriebe stellen sei einigen Jahren eine Alternative zu Wandler- Automatikgetrieben dar. Doppelkupplungsgetriebe weisen eine Doppelkupplungsanord nung auf, die eingangsseitig mit einer Antriebsmaschine wie einem Verbrennungsmotor verbindbar ist. Ein Ausgangsglied einer ersten Reibkupplung der Kupplungsanordnung ist mit einer ersten Eingangswelle eines ersten Teilgetriebes verbunden, das typischer- weise den geraden oder den ungeraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist. Ein Aus gangsglied einer zweiten Reibkupplung der Doppelkupplungsanordnung ist mit einer zweiten Eingangswelle eines zweiten Teilgetriebes verbunden, das typischerweise den anderen Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist.

Die den Teilgetrieben zugeordneten Gangstufen können in der Regel automatisiert ein- und ausgelegt werden. Im normalen Fährbetrieb ist eine der Kupplungen der Doppel kupplungsanordnung geschlossen. In dem anderen inaktiven Teilgetriebe kann dann eine Anschlussgangstufe vorab geschaltet werden. Durch überschneidende Betätigung der zwei Reibkupplungen kann dann ein Gangwechsel im Wesentlichen ohne Zug kraftunterbrechung durchgeführt werden.

Kraftfahrzeuggetriebe werden in der Regel entweder für den Front- oder Heck- Quereinbau in einem Kraftfahrzeug konstruiert, wobei insbesondere auf eine kurze axia le Baulänge geachtet wird. Alternativ hierzu werden Getriebe für einen Längseinbau in einem Kraftfahrzeug konstruiert, wobei insbesondere auf eine radial kompakte Bauwei se geachtet wird.

Bei den Front- bzw. Heck-Quer-Getrieben sind einer Eingangswellenanordnung häufig zwei achsparallel angeordnete Vorgelegewellen zugeordnet, so dass der Leistungsfluss entweder von der Eingangswellenanordnung über die eine Vorgelegewelle oder über die andere Vorgelegewelle erfolgen kann. Die Vorgelegewellen sind dabei auch als Ausgangswellen ausgebildet und stehen in der Regel beide mit einem Differential zur Verteilung von Antriebsleistung auf angetriebene Räder in Eingriff.

Ein weiterer Trend auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugantriebsstränge ist die sogenannte Hybridisierung. Generell bedeutet dies, dass einem Antriebsmotor in Form einer Ver brennungsmaschine eine elektrische Maschine als weitere Antriebsmaschine zugeord net wird. Hierbei wird zwischen einer Vielzahl von unterschiedlichen Konzepten unter schieden, die jeweils eine unterschiedliche Anbindung der elektrischen Maschine an das Getriebe vorsehen. Bei Doppelkupplungsgetrieben ist eine typische Variante darin zu sehen, eine elektrische Maschine konzentrisch zu einem Eingangsglied der Doppel kupplungsanordnung anzuordnen. Um in diesem Fall die elektrische Maschine nicht nur zum Unterstützen des Verbrennungsmotors verwenden zu können, sondern auch einen rein elektromotorischen Fährbetrieb einrichten zu können, ist das Eingangsglied der Doppelkupplungsanordnung dabei in der Regel über eine Trennkupplung bzw. eine Verbrennungsmotor-Abkoppeleinrichtung mit dem Verbrennungsmotor verbunden.

Die Hybridisierung von Getrieben stellt im Hinblick auf die eingangs genannten Anforde rungen an radialen und/oder axialen Bauraum hohe Anforderungen.

Bei dem Doppelkupplungsgetriebe, das aus der eingangs genannten DE 10 2006 036 758 A1 bekannt geworden ist, ist jedem Teilgetriebe eine elektrische Maschine zuge ordnet. Ferner ist die Doppelkupplungsanordnung durch zwei unsynchronisierte Klau enkupplungen gebildet. Die zum Anfahren und zum Synchronisieren bei Gangwechseln notwendigen Drehzahlanpassungen werden dabei über die elektrischen Maschinen rea lisiert. Die unsynchronisierten Klauenkupplungen sind in einem gemeinsamen Kupp lungsblock zusammengefasst, der zwei Schaltstellungen, in denen jeweils eine der bei den Kupplungen geschlossen ist, und eine Neutralstellung mit vollständig unterbroche nem Kraftfluss aufweist. Bei Gangwechseln in einem verbrennungsmotorischen Fährbe trieb ist immer ein Umschalten der Kupplungen der Doppelkupplungsanordnung not wendig. Ferner müssen je nach Art des Gangwechsels eine oder beide elektrische Ma schinen zur Synchronisierung und/oder zur Lastübernahme angesteuert werden. Ferner muss der Verbrennungsmotor bei derartigen Gangwechseln sich immer selber synchro nisieren.

Es ist vor diesem Hintergrund eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen verbes serten Hybrid -Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie verbesserte Verfahren zum Betreiben eines solchen Hybrid-Antriebsstranges anzugeben.

Die obige Aufgabe wird zum einen gelöst durch einen Hybrid -Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Doppelkupplungsanordnung, die eine erste und eine zweite Kupplung aufweist, die ein gemeinsames, mit einem Verbrennungsmotor verbindbares Eingangsglied beinhalten, wobei die erste Kupplung ein erstes Ausgangsglied beinhal tet und wobei die zweite Kupplung ein zweites Ausgangsglied beinhaltet, mit einer Ge triebeanordnung, die ein erstes Teilgetriebe und ein zweites Teilgetriebe aufweist, wo- bei eine Eingangswelle des ersten Teilgetriebes mit dem ersten Ausgangsglied verbun den ist und wobei eine Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes mit dem zweiten Aus gangsglied verbunden ist, mit einer dritten Kupplung zum Verbinden des ersten und des zweiten Teilgetriebes, mit einer ersten elektrischen Maschine, die mit der ersten Ein gangswelle verbunden ist, mit einer zweiten elektrischen Maschine, die mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, und mit einer Steuereinrichtung zum Ansteuern der Dop pelkupplungsanordnung, der Getriebeanordnung, der dritten Kupplung sowie der ersten und der zweiten elektrischen Maschine.

Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- Antriebsstranges der erfindungsgemäßen Art, mit den Schritten, bei einem verbren nungsmotorischen Fährbetrieb oder einem Hybrid-Fahrbetrieb die Gangstufen des ei nen Teilgetriebes durch Schließen der zugeordneten Kupplung der Doppelkupplungs anordnung zu nutzen und die Gangstufen des anderen Teilgetriebes durch Schließen derselben Kupplung und der dritten Kupplung zu nutzen.

Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- Antriebsstranges der erfindungsgemäßen Art, mit den Schritten, in einem verbren nungsmotorischen Fährbetrieb in einer Gangstufe des einen Teilgetriebes die dritte Kupplung zu öffnen, um das andere Teilgetriebe und die dem anderen Teilgetriebe zu geordnete elektrische Maschine abzukoppeln.

Ferner wird die obige Aufgabe gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben eines Hybrid- Antriebsstranges der erfindungsgemäßen Art, mit den Schritten, in einem rein elektro motorischen Fährbetrieb Antriebsleistung der ersten elektrischen Maschine über das erste Teilgetriebe bereitzustellen und gleichzeitig Antriebsleistung der zweiten elektri schen Maschine über das zweite Teilgetriebe bereitzustellen, wobei eine Lastschaltung realisiert wird, indem eine der elektrischen Maschinen die Zugkraft über das zugeordne te Teilgetriebe aufrecht erhält, während in dem anderen Teilgetriebe ein Gangwechsel vollzogen wird.

Der erfindungsgemäße Hybrid-Antriebsstrang ermöglicht durch das Bereitstellen der dritten Kupplung zum Verbinden des ersten und des zweiten Teilgetriebes, dass in ei- nem verbrennungsmotorischen oder einem Hybrid-Fahrbetrieb Gangwechsel durchge führt werden können, ohne die Doppelkupplungsanordnung betätigen zu müssen. Fer ner, da jedem Teilgetriebe eine eigene elektrische Maschine zugeordnet ist, können beide elektrische Maschinen zum Bereitstellen von Antriebsleistung vorgesehen wer den.

Zudem können beide elektrische Maschinen als Generator oder als Motor in einem se riellen Betrieb verwendet werden. Unter einem seriellen Betrieb wird vorliegend ver standen, dass in einem rein elektromotorischen Fährbetrieb mittels einer der zwei elektrischen Maschinen die andere elektrische Maschine gleichzeitig von dem Verbren nungsmotor angetrieben und als Generator betrieben wird, um eine Fahrzeugbatterie zu laden. Die Fahrzeugbatterie ist vorzugsweise dieselbe, aus der die als Motor arbeitende elektrische Maschine Leistung entnimmt.

Zudem ist es mit dem erfindungsgemäßen Hybrid -Antriebsstrang möglich, bei Gang wechseln in einem verbrennungsmotorischen Fährbetrieb oder einem Hybrid- Fahrbetrieb eine elektrische Maschine zum Synchronisieren zu verwenden, also den Verbrennungsmotor beim Synchronisieren durch eine elektrische Maschine zu unter stützen. Mit anderen Worten ist in dem verbrennungsmotorischen Fährbetrieb oder in dem Hybrid-Fahrbetrieb immer eine der elektrischen Maschinen mit dem Verbren nungsmotor verbunden. Hierdurch ist eine Lastpunktverschiebung an dem Verbren nungsmotor möglich und diese elektrische Maschine kann bei der Drehzahlregelung unterstützen, wenn ein Schaltelement wie eine Schaltkupplung synchronisiert werden muss. Der Verbrennungsmotor muss sich folglich nicht aus "eigener Kraft" synchronisie ren, sondern wird immer von einer der beiden elektrischen Maschinen bei seiner aktuel len Drehzahl "abgeholt".

In dem verbrennungsmotorischen Fährbetrieb oder in dem Hybrid-Fahrbetrieb ist es bei Durchführung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens so, dass die eine Kupplung des einen Teilgetriebes für sämtliche Zustände dieses Fährbetriebes geschlossen bleibt, während die andere Kupplung der Doppelkupplungsanordnung während sämtlicher Zustände dieses Fährbetriebs geöffnet bleibt. In einem rein elektromotorischen Fährbetrieb ist es mit dem erfindungsgemäßen Hyb- rid-Antriebsstrang möglich, beide Kupplungen der Doppelkupplungsanordnung zu öff nen und die dritte Kupplung zu schließen, so dass die zwei elektrischen Maschinen mit einander gekoppelt werden und gemeinsam Antriebsleistung über eine einzige Gang stufe bereitstellen können. Alternativ ist es möglich, in einem rein elektromotorischen Fährbetrieb die beiden elektrischen Maschinen über ihre jeweiligen Teilgetriebe parallel zu betreiben und die dritte Kupplung geöffnet zu lassen.

Die zweite Kupplung der Doppelkupplungsanordnung, die vorzugsweise im normalen verbrennungsmotorischen Fährbetrieb und im normalen Hybrid-Fahrbetrieb immer ge öffnet ist, wird vorzugsweise bei dem seriellen Betrieb geschlossen. In dem seriellen Betrieb arbeitet eine elektrische Maschine als Motor und stellt elektromotorische Leis tung für einen rein elektromotorischen Fährbetrieb bereit, beispielsweise für einen Fährbetrieb in einer Anfahrgangstufe (erster Gang), um ein Fahrzeug in einem soge nannten "Kriechgang" anzutreiben. In einem solchen Kriechgang liegt die Fahrge schwindigkeit des Fahrzeugs in der Regel unterhalb einer Geschwindigkeit, bei der der Verbrennungsmotor als Antriebsmotor verwendet werden kann (aufgrund der Überset zung der niedrigsten Gangstufe bzw. Anfahrgangstufe). Um eine solche niedrige Fahr geschwindigkeit auch dauerhaft über die maximale Kapazität der Fahrzeugbatterie hin aus einrichten zu können, kann der oben beschriebene serielle Betrieb realisiert wer den.

Bei der Getriebeanordnung sind die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle vorzugsweise koaxial zueinander angeordnet. Die erste Eingangswelle ist vorzugsweise als Innenwelle ausgebildet. Die zweite Eingangswelle ist vorzugsweise als Hohlwelle ausgebildet. Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise genau eine Vorgelegewelle auf. Vorzugsweise ist die eine Vorgelegewelle gleichzeitig eine Ausgangswelle der Ge triebeanordnung. Vorzugsweise ist die Vorgelegewelle zu diesem Zweck mit einem Ab triebsrad verbunden, das dazu ausgebildet ist, eine Leistungsverteilungsanordnung wie ein Differential anzutreiben.

Unter schaltbaren Radsätzen werden vorliegend Radsätze verstanden, die ein Losrad und ein Festrad aufweisen, die miteinander kämmend in Eingriff stehen, und die mittels einer zugeordneten Schaltkupplung schaltbar sind. Bei einem geschalteten Radsatz ist das Losrad dieses Radsatzes mit der zugeordneten Welle drehfest verbunden. Die Radsätze sind vorzugsweise Stirnradsätze, die vorzugsweise jeweils eine der zwei Ein gangswellen und die Vorgelegewelle miteinander verbinden.

Jedem Radsatz ist vorzugsweise eine reguläre Vorwärtsgangstufe zugeordnet, d.h. eine feste Übersetzung. Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise keinen Radsatz auf, der einer Rückwärtsgangstufe zugeordnet ist. Rückwärtsfahren wird vorzugsweise aus schließlich über eine der elektrischen Maschinen realisiert.

Die dritte Kupplung verbindet vorzugsweise die erste Eingangswelle und die zweite Eingangswelle. Die dritte Kupplung ist vorzugsweise keine solche Kupplung, die zur Einrichtung einer sogenannten Windungsgangstufe in der Getriebeanordnung verwen det wird. Denn bei dem Einrichten einer Windungsgangstufe werden in der Regel zwei Radsätze von jedem der zwei Teilgetriebe involviert, um eine möglichst niedrige oder eine möglichst hohe Übersetzung zu realisieren, also eine hohe Spreizung der Getrie beanordnung zu ermöglichen. Vorliegend wird Leistung jedoch vorzugsweise immer nur über einen Radsatz entweder von der ersten Eingangswelle zu der Vorgelegewelle oder von der zweiten Eingangswelle zu der Vorgelegewelle übertragen, so dass die Sprei zung der Getriebeanordnung sich vorzugsweise ausschließlich durch die Übersetzun gen der regulären Vorwärtsgangstufen ergibt. Folglich kann die Getriebeanordnung ge nerell mit einem hohen Wirkungsgrad arbeiten.

Das erste Teilgetriebe ist in einer bevorzugten Ausführungsform den ungeraden Gang stufen zugeordnet. In entsprechender Weise ist das zweite Teilgetriebe in einer bevor zugten Ausführungsform den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet.

Unter einer Verbindung wird vorliegend insbesondere verstanden, dass die zwei mitei nander zu verbindenden Elemente dauerhaft drehfest miteinander verbunden sind ; sie können alternativ aber bedarfsweise drehfest miteinander verbunden sein. Unter einer drehfesten Verbindung wird vorliegend verstanden, dass die so verbundenen Elemente mit einer zueinander proportionalen Drehzahl drehen. Die elektrischen Maschinen sind vorzugsweise achsparallel zu der Getriebeanordnung angeordnet. Die Längsachsen der elektrischen Maschinen sind folglich vorzugsweise parallel, jedoch versetzt zu sowohl den Eingangswellen als auch der Vorgelegewelle angeordnet.

In einer bevorzugten Variante ist die Reihenfolge der Elemente ausgehend von einem Eingang der Getriebeanordnung folgende: Radsatz für die Vorwärtsgangstufe 4, Schalt kupplungspaket für die Vorwärtsgangstufen 4 und 2, Radsatz für die Vorwärtsgang stufe 2, Schaltkupplungspaket mit der dritten Kupplung und einer Schaltkupplung für die Vorwärtsgangstufe 3 (oder die Vorwärtsgangstufe 5), Radsatz für die Vorwärtsgangstu fe 3 (oder 5), Radsatz für die Vorwärtsgangstufe 1 , Schaltkupplungspaket für die Vor wärtsgangstufen 1 und 3 (oder 1 und 5), und Radsatz für die Vorwärtsgangstufe 3 (oder 5).

Die Schaltkupplungspakete für die Vorwärtsgangstufen 2 und 4 sowie 1 und 3 (oder 1 und 5) sind vorzugsweise an einer Vorgelegewelle angeordnet. Ein Schaltkupplungspa ket, das die dritte Kupplung beinhaltet sowie eine Schaltkupplung für die Vorwärtsgang stufe 5 oder 3, ist vorzugsweise koaxial zu den Eingangswellen angeordnet.

Die Aufgabe wird vollkommen gelöst.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die Steuereinrichtung dazu eingerichtet, wenigstens folgende Fahrbetriebsmodi einzurichten:

- einen rein verbrennungsmotorischen Fährbetrieb,

- einen rein elektrischen Fährbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine und

- einen rein elektrischen Fährbetrieb mittels der zweiten elektrischen Maschine.

Die Steuereinrichtung ist ferner dazu eingerichtet, einen Hybrid -Fährbetrieb einzurich ten, bei dem Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor und elektromotorische An triebsleistung von der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine bereitgestellt wird. Der Hybrid-Fahrmodus kann ein Antriebsmodus sein, kann jedoch auch ein Modus sein, bei dem mechanische Antriebsleistung zumindest teilwei- se in die elektrischen Maschinen eingespeist wird, um diese als Generator zum Laden einer Fahrzeugbatterie zu betreiben.

Der Hybrid-Antriebsstrang ist vorzugsweise ferner dazu eingerichtet, einen sogenann ten Segelbetrieb durchzuführen, bei dem ausgehend von einer mittleren oder hohen Fahrgeschwindigkeit der Verbrennungsmotor abgekoppelt wird und die Fahrgeschwin digkeit beispielsweise durch intermittierenden Betrieb von einer oder beiden elektri schen Maschine aufrechterhalten wird. Auch ein Standladen ist möglich.

Wie erwähnt, ist auch ein sogenannter Kriechmodus möglich, insbesondere dann, wenn man einen seriellen Betrieb einrichtet, wie er oben definiert wurde. Der Hybrid- Antriebsstrang ist folglich in allen denkbaren elektromotorischen, verbrennungsmotori schen oder Hybrid-Fahrmodi betreibbar.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die dritte Kupplung und eine Schalt kupplung zum Schalten eines Radsatzes eines Teilgetriebes in einem Schaltkupplungs paket aufgenommen.

Unter einem Schaltkupplungspaket wird generell eine Anordnung aus zwei Schaltkupp lungen verstanden, die mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung alternativ betätig bar sind. Ferner weist ein Schaltkupplungspaket in der Regel eine Neutralstellung auf, bei der keine der zwei Schaltkupplungen des Paketes geschlossen ist. Ein derartiges Schaltkupplungspaket kann auch als Doppelschaltelement bezeichnet werden.

Besonders bevorzugt ist es, wenn der Radsatz, der mit dem Schaltkupplungspaket schaltbar ist, jenem Teilgetriebe zugeordnet ist, dessen zugeordnete Kupplung im ver brennungsmotorischen Fährbetrieb und im Hybrid-Fahrbetrieb immer geschlossen ist. Vorzugsweise ist dieser Radsatz dem ersten Teilgetriebe zugeordnet, das den ungera den Vorwärtsgangstufen zugeordnet ist. Besonders bevorzugt ist es, wenn der Radsatz der Vorwärtsgangstufe 5 oder der Vorwärtsgangstufe 3 zugeordnet ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die erste Kupplung der Dop pelkupplungsanordnung und/oder die zweite Kupplung der Doppelkupplungsanordnung und/oder die dritte Kupplung und/oder wenigstens eine Schaltkupplung der Getriebean ordnung als Klauenkupplung ausgebildet, also als nichtsynchronisiertes Schaltelement. Eine solche Klauenkupplung weist insbesondere keine Reibelemente zum Synchroni sieren von miteinander zu verbindenden Bauteilen auf.

Durch die Tatsache, dass jedem Teilgetriebe eine eigene elektrische Maschine zuge ordnet ist, können Funktionen der Synchronisierung und/oder der Lastübernahme mit tels der elektrischen Maschinen erfolgen. Demzufolge können die oben genannten Kupplungen als Klauenkupplungen ausgebildet werden, so dass sich sowohl Einspa rungspotentiale hinsichtlich des axialen und/oder radialen Bauraumes ergeben, als auch Gewichtsvorteile.

Die zwei Kupplungen der Doppelkupplungsanordnung können mittels jeweils eigener Betätigungseinrichtungen unabhängig voneinander betätigt werden. Besonders bevor zugt ist es jedoch, wenn die erste Kupplung und die zweite Kupplung der Doppelkupp lungsanordnung in einem Schaltkupplungspaket aufgenommen sind, das mittels einer einzelnen Betätigungseinrichtung betätigt wird. Das Schaltkupplungspaket weist folglich eine erste Stellung auf, in der die erste Kupplung geschlossen ist, eine zweite Stellung, in der die zweite Kupplung geschlossen ist, und eine dritte Stellung, in der weder die erste Kupplung noch die zweite Kupplung geschlossen ist, also eine Neutralstellung.

In einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist die erste elektrische Ma schine über einen Gangradsatz des ersten Teilgetriebes mit der ersten Eingangswelle verbunden und/oder ist die zweite elektrische Maschine über einen Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes mit der zweiten Eingangswelle verbunden.

Generell ist es denkbar, die elektrische Maschinen koaxial zu beispielsweise dem jewei ligen Eingangswellen der Teilgetriebe anzuordnen. Bevorzugt ist es jedoch, wenn die elektrischen Maschinen achsparallel zu der Eingangswellenanordnung angeordnet sind. Die Verbindung mit der jeweiligen Eingangswelle kann dann über ein Umschlingungs getriebe oder einen Radsatz erfolgen. Hierzu kann ein separater Radsatz vorgesehen sein. Dies kann den Vorteil einer optimalen Übersetzungsanbindung beinhalten. Wie oben erwähnt, ist es jedoch bevorzugt, wenn die Verbindung der elektrischen Maschi- nen über jeweilige Gangradsätze erfolgt. Hierdurch kann Gewicht eingespart werden. Eine Übersetzungsanpassung kann vorzugsweise dadurch erfolgen, dass ein Maschi nenritzel der jeweiligen elektrischen Maschine nicht direkt mit einem Zahnrad des Gangradsatzes verbunden wird bzw. kämmend in Eingriff steht, sondern noch ein Zwi schenrad dazwischengeschaltet ist, so dass die elektrischen Maschinen mit einer opti mierten Übersetzung an die jeweiligen Teilgetriebe angebunden sein können. Insbe sondere können die elektrischen Maschinen dabei als relativ hochdrehende Maschinen realisiert werden, die folglich kompakt aufgebaut werden können.

Dabei ist es von besonderem Vorzug, wenn der Gangradsatz des ersten Teilgetriebes, über den die erste elektrische Maschine mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, der höchsten Gangstufe des ersten Teilgetriebes zugeordnet ist, und/oder wenn der Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes, über den die zweite elektrische Maschine mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, der höchsten Gangstufe des zweiten Teilge triebes zugeordnet ist.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Gangradsatz des ersten Teilgetriebes, über den die erste elektrische Maschine mit der ersten Eingangswelle verbunden ist, an einem ersten axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet, und/oder der Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes, über den die zweite elektrische Maschine mit der zweiten Eingangswelle verbunden ist, ist an einem zweiten axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet.

Dies ermöglicht eine Anbindung der elektrischen Maschine zum einen an jenen Stellen, an denen hohe Lagerkräfte aufgenommen werden können, da an den axialen Enden der Getriebeanordnung in der Regel Gehäusewände oder Lagerplatten angeordnet sind. Ferner ermöglicht dies eine Anbindung der elektrischen Maschinen so, dass diese Anbindung möglichst unbeeinflusst voneinander bleibt. Zudem ermöglicht diese Art der Verbindung, dass die elektrischen Maschinen axial überlappend zueinander angeordnet werden können. Von besonderem Vorzug ist es, wenn die erste elektrische Maschine und/oder die zweite elektrische Maschine sich zwischen dem ersten axialen Ende der Getriebeanordnung und dem zweiten axialen Ende der Getriebeanordnung erstreckt. Hierdurch kann auch eine axial kompakte Bauweise realisiert werden. Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform ist das erste Teilge triebe den ungeraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet und weist drei Radsätze auf, die unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen zugeordnet sind, und/oder ist das zweite Teilge triebe vorzugsweise den geraden Vorwärtsgangstufen zugeordnet und weist zwei oder drei Radsätze auf, die unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen zugeordnet sind.

Mit fünf oder sechs Vorwärtsgangstufen kann ein verbrennungsmotorischer Fährbetrieb über einen großen Geschwindigkeitsbereich realisiert werden. Für sehr niedrige Ge schwindigkeitsbereiche kann gegebenenfalls ausschließlich elektromotorisch gefahren werden.

Die Getriebeanordnung weist vorzugsweise also nur fünf oder sechs Radsatzebenen auf. Ferner weist die Getriebeanordnung vorzugsweise nur drei Schaltkupplungsebenen auf, in denen jeweils vorzugsweise genau ein Schaltkupplungspaket angeordnet ist.

Vorzugsweise weist die Getriebeanordnung nur genau vier Betätigungseinrichtungen auf, von denen drei den Schaltkupplungspaketen der Getriebeanordnung zugeordnet sind und von denen eine der Doppelkupplungsanordnung zugeordnet ist.

Gemäß einer weiteren insgesamt bevorzugten Ausführungsform sind die erste elektri sche Maschine und die zweite elektrische Maschine baugleich.

Hierdurch ergeben sich Kostenvorteile sowie Lagerhaltungsvorteile. Die zwei elektri schen Maschinen können dann quasi "gleichberechtigt" innerhalb der Getriebeanord nung arbeiten und können beide alternativ als Antriebsmaschine zum Antreiben eines Kraftfahrzeuges und/oder als Generator zum Laden einer Fahrzeugbatterie betrieben werden.

Insgesamt wird mittels des Hybrid-Antriebsstranges je nach Ausführungsform wenigs tens einer der folgenden Vorteile erzielt:

- geringer Bauaufwand, da vorzugsweise nur fünf (gegebenenfalls sechs) Radsatzpaare und vier Betätigungseinrichtungen vorzusehen sind, - es ergibt sich ein guter Wirkungsgrad und ein einfacher Aufbau, da insbesondere kei ne Windungsgangstufen realisiert werden,

- es ergeben sich geringe Bauteilbelastungen,

- es ergeben sich wenigstens drei elektrische Gangstufen für die erste elektrische Ma schine und wenigstens zwei Gangstufen für die zweite elektrische Maschine,

- die Getriebeanordnung weist vorzugsweise nur eine Vorgelegewelle auf, die vorzugs weise über nur einen Abtriebsradsatz mit einer Leistungsverteilungseinrichtung verbun den ist,

- Schaltvorgänge können schnell und effizient durchgeführt werden, da in einem ver brennungsmotorischen und einem Hybrid-Fahrbetrieb ein Schalten der Doppelkupp lungsanordnung nicht notwendig ist und da die Synchronisierung von Gangstufen im mer auch unter Verwendung einer elektrischen Maschine durchführbar ist,

- ein serieller Betrieb ist sowohl mittels der ersten elektrischen Maschine als auch mit tels der zweiten elektrischen Maschine als Generator realisierbar,

- es ergibt eine hohe Versatilität bei kompakten Abmessungen.

Besonders bevorzugt wird ein verbrennungsmotorischer Fährbetrieb und ein Hybrid- Fahrbetrieb so eingerichtet, dass immer eine der zwei Kupplungen der Doppelkupp lungsanordnung geschlossen ist und die andere Kupplung immer geöffnet bleibt (je nach Gangstufe wird die dritte Kupplung geöffnet oder geschlossen).

Um die in diesem Fall immer geschlossene Kupplung der Doppelkupplungsanordnung auch unter Last auslegen zu können, beispielsweise im Falle einer Notbremsung, kann es bevorzugt sein, diese Kupplung der Doppelkupplungsanordnung als normalerweise geöffnete Reibkupplung zu realisieren. Die andere Kupplung, die in diesem Fährbetrieb immer geöffnet bleibt, kann nach wie vor als Klauenkupplung realisiert werden.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläu ternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Radsatz-Darstellung einer Ausführungsform eines Hybrid- Antriebsstranges;

Fig. 2 eine schematische Leistungsfluss-Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Hybrid-Antriebsstranges;

Fig. 3 eine schematische Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Hybrid- Antriebsstranges;

Fig. 4 eine alternative Ausführungsform einer Doppelkupplungsanordnung;

Fig. 5 eine Schalttabelle für einen verbrennungsmotorischen und einen Hybrid- Fahrbetrieb des Hybrid-Antriebsstranges der Fig. 1 ;

Fig. 6 eine Schalttabelle für einen elektromotorischen Fährbetrieb mittels der ersten elektrischen Maschine; und

Fig. 7 eine Schalttabelle für einen elektromotorischen Fährbetrieb mittels der zweiten elektrischen Maschine.

In Fig. 1 ist in schematischer Form ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, ins besondere einen Personenkraftwagen, dargestellt und generell mit 10 bezeichnet.

Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist einen Verbrennungsmotor 12 auf, der mit einem Eingangsglied einer Doppelkupplungsanordnung 14 verbunden ist. Die Doppelkupp lungsanordnung 14 ist ausgangsseitig mit einer Hybrid-Getriebeanordnung 16 verbun den. Ein Ausgang der Hybrid-Getriebeanordnung 16 ist mit einer Leistungsverteilungs einrichtung 18 verbunden, die beispielsweise als mechanisches Differential ausgebildet sein kann und die Antriebsleistung auf zwei angetriebene Räder 20L, 20R des Kraft fahrzeuges verteilen kann. Ferner beinhaltet der Hybrid-Antriebsstrang 10 eine Steuereinrichtung 22 zur Steuerung sämtlicher Komponenten hiervon.

Die Doppelkupplungsanordnung 14 ist auf einer Achse A1 angeordnet, die koaxial zu einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 12 ist. Die Doppelkupplungsanordnung 14 kann zwei Reibkupplungen aufweist oder eine Reibkupplung und eine nichtsynchroni- sierte Klauenkupplung. Im vorliegenden Fall beinhaltet die Doppelkupplungsanord nung 14 zwei nichtsynchronisierte Klauenkupplungen K1 und K2. Die zwei Kupplungen K1 , K2 weisen ein gemeinsames Eingangsglied EG auf, das drehfest mit der Kurbelwel le des Verbrennungsmotors 12 verbunden ist. Die erste Kupplung K1 weist ein erstes Ausgangsglied AG1 auf. Die zweite Kupplung K2 weist ein zweites Ausgangsglied AG2 auf. Die Ausgangs-glieder AG1 , AG2 sind koaxial zueinander angeordnet.

Die Getriebeanordnung 16 weist eine erste Eingangswelle 24 und ein zweite Eingangs welle 26 auf. Die Eingangswellen 24, 26 sind koaxial zueinander und zu der Achse A1 angeordnet. Die erste Eingangswelle 24 ist als Innenwelle ausgebildet. Die zweite Ein gangswelle 26 ist als Hohlwelle ausgebildet.

Die Getriebeanordnung 16 beinhaltet ferner eine Vorgelegewelle 28, die als Ausgangs welle 28 ausgebildet und koaxial zu einer zweiten Achse A2 angeordnet ist. Die Aus gangswelle 28 ist über einen Abtriebsradsatz 30 mit der Leistungsverteilungseinrich tung 18 verbunden, die koaxial zu einer Achse A3 angeordnet ist.

An der Ausgangswelle 28 oder an einem Eingangsglied der Leistungsverteilungseinrich tung 18 kann ein Parksperrenrad drehfest festgelegt sein, mittels dessen der Hybrid- Antriebsstrang 10 immobilisiert werden kann. Die zugehörige Parksperreneinrichtung ist aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt.

Die Getriebeanordnung 16 weist ein erstes Teilgetriebe 32 und ein zweites Teilge triebe 34 auf. Die Teilgetriebe 32, 34 sind axial versetzt zueinander angeordnet. Das erste Teilgetriebe 32 ist benachbart zu einem ersten axialen Ende der Getriebeanord nung 16 angeordnet. Das zweite Teilgetriebe 34 ist benachbart zu einem zweiten axia len Ende der Getriebeanordnung 16 angeordnet, wobei das zweite axiale Ende be- nachbart ist zu der Doppelkupplungsanordnung 14. Die Teilgetriebe 30, 32 weisen eine Mehrzahl von schaltbaren Radsätzen auf, die in geschaltetem Zustand jeweils eine Ein gangswelle und die Ausgangswelle 28 verbinden.

Das erste Teilgetriebe 32 weist einen ersten Radsatz 36 für die Vorwärtsgangstufe 1 sowie einen zweiten Radsatz 38 für die Vorwärtsgangstufe 3 auf. Der zweite Rad satz 38 ist näher an dem ersten axialen Ende der Getriebeanordnung 16 angeordnet als der erste Radsatz 36. Zwischen dem ersten Radsatz 36 und dem zweiten Radsatz 38 ist ein erstes Schaltkupplungspaket 40 angeordnet, und zwar koaxial zu der Achse A2. Das erste Schaltkupplungspaket 40 beinhaltet eine erste Schaltkupplung A zum Schal ten des ersten Radsatzes 36 sowie eine zweite Schaltkupplung C zum Schalten des zweiten Radsatzes 38. Die zwei Schaltkupplungen A, C sind alternativ schaltbar und sind als nicht synchronisierte Klauenkupplungen ausgebildet. Das Schalten eines Rad satzes beinhaltet das drehfeste Verbinden eines Losrades des jeweiligen Radsatzes mit einer zugeordneten Welle. Vorliegend wird beispielsweise der erste Radsatz 36 ge schaltet, indem ein an der Ausgangswelle 28 drehbar gelagertes Losrad des ersten Radsatzes 36 drehfest mit der Ausgangswelle 28 verbunden wird, um auf diese Weise den ersten Radsatz in den Leistungsfluss zu bringen.

Das erste Teilgetriebe 32 weist ferner einen dritten Radsatz 42 für die Vorwärtsgangstu fe 5 auf. Der dritte Radsatz 42 ist näher an dem zweiten axialen Ende der Getriebean ordnung 16 angeordnet als der erste Radsatz 36.

Der dritte Radsatz 42 ist mittels einer Schaltkupplung E schaltbar und weist ein Losrad auf, das drehbar an der ersten Eingangswelle 24 gelagert ist.

Das zweite Teilgetriebe 34 weist einen vierten Radsatz 48 für die Vorwärtsgangstufe 2 und einen fünften Radsatz 50 für die Vorwärtsgang stufe 4 auf. Der fünfte Radsatz 50 ist näher an dem zweiten axialen Ende angeordnet als der vierte Radsatz 48. Zwischen den Radsätzen 48, 50 ist ein zweites Schaltkupplungspaket 52 angeordnet, und zwar koaxial zu der Achse A2. Das zweite Schaltkupplungspaket 52 weist eine Schaltkupp lung B zum Schalten des vierten Radsatzes 48 und eine Schaltkupplung D zum Schal- ten des fünften Radsatzes auf. Die Schaltkupplungen B und D sind in dem zweiten Schaltkupplungspaket 52 aufgenommen, derart, dass sie alternativ betätigbar sind.

Die Getriebeanordnung 16 weist folglich fünf Radsatzebenen auf, nämlich ausgehend von dem zweiten axialen Ende hin zu dem ersten axialen Ende in folgender Reihenfol ge: Radsatz 50 für die Vorwärtsgangstufe 4, Radsatz 48 für die Vorwärtsgangstufe 2, Radsatz 42 für die Vorwärtsgang stufe 5, Radsatz 36 für die Vorwärtsgangstufe 1 und Radsatz 38 für die Vorwärtsgang stufe 3.

Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist ferner eine erste elektrische Maschine 56 auf, die koaxial zu einer vierten Achse A4 angeordnet ist. Die erste elektrische Maschine 56 weist ein erstes Ritzel 58 auf, das drehfest mit einem Rotor der ersten elektrischen Ma schine 56 verbunden ist und koaxial zu der Achse A4 ist. Das erste Ritzel, das auch als erstes Maschinenritzel bezeichnet werden kann, ist über ein erstes Zwischenrad 59, das an einer nicht näher bezeichneten Achse drehbar gelagert ist, mit einem Gangrad satz des ersten Teilgetriebes 32 verbunden, im vorliegenden Fall mit dem zweiten Rad satz 38 für die Vorwärtsgangstufe 3. Genauer gesagt kämmt das erste Ritzel 58 mit dem ersten Zwischenrad 59, und das erste Zwischenrad 59 kämmt mit einem Festrad des zweiten Radsatzes 38, wobei das Festrad drehfest mit der ersten Eingangswelle 24 verbunden ist.

Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist ferner eine zweite elektrische Maschine 60 auf, die achsparallel zu den Eingangswellen 24, 26 angeordnet ist, und zwar koaxial zu einer fünften Achse A5. Die zweite elektrische Maschine weist ein zweites Ritzel (zweites Maschinenritzel) 62 auf, das koaxial zu der Achse A5 angeordnet ist. Das zweite Ritzel 62 ist mit der zweiten Eingangswelle 26 über einen Gangradsatz des zweiten Teilgetriebes 34 verbunden. Vorliegend ist das zweite Ritzel 62 über ein zweites Zwi schenrad 63 mit dem fünften Radsatz für die Vorwärtsgangstufe 4 verbunden. Genauer gesagt kämmt das zweite Ritzel 62 mit dem zweiten Zwischenrad 63, das an einer nicht näher bezeichneten Achse drehbar gelagert ist, und das zweite Zwischenrad 63 kämmt mit einem Festrad des fünften Radsatzes 50, wobei das Festrad drehfest mit der zwei ten Eingangswelle 26 verbunden ist. Die fünf Achsen A1 , A2, A3, A4, A5 sind sämtlich parallel miteinander ausgerichtet.

Die Doppelkupplungsanordnung 14 ist, wie oben erwähnt, benachbart zu dem zweiten axialen Ende der Getriebeanordnung 16 angeordnet. Der Abtriebsradsatz 30 ist eben falls auf der zweiten axialen Seite der Getriebeanordnung 16 angeordnet und ist vor zugsweise axial ausgerichtet mit der Doppelkupplungsanordnung 14 bzw. liegt in etwa in einer Ebene hiermit. Zwischen dem Abtriebsradsatz 30 und dem fünften Radsatz 50 kann an der Ausgangswelle 28 das Parksperren rad P festgelegt sein.

Bei dem Hybrid -Antriebsstrang 10 sind die elektrischen Maschinen 56, 60 jeweils mit einem Gangradsatz ihres zugeordneten Teilgetriebes verbunden, der der höchsten Gangstufe jenes Teilgetriebes zugeordnet ist. Ferner sind die elektrischen Maschi nen 56, 60 jeweils über einen Gangradsatz mit ihrem jeweiligen Teilgetriebe verbunden, der vorzugsweise jeweils benachbart zu einem axialen Ende der Getriebeanordnung angeordnet ist. Die Radsätze liegen dabei an gegenüberliegenden axialen Enden.

Die elektrischen Maschinen 56, 60 sind axial überlappend zueinander angeordnet. Durch die Anbindung über Zwischenräder 59, 63 können hohe Übersetzungen zu den jeweiligen Gangradsätzen eingerichtet werden, so dass relativ hochdrehend elektrische Maschinen verwendet werden können, die kompakt bauen.

Die Hybrid-Getriebeanordnung weist vorliegend genau fünf Vorwärtsgangstufen auf und weist keine Rückwärtsgang stufe auf. Ein Rückwärtsfahrbetrieb kann mittels des Hybrid - Antriebsstranges 10 ausschließlich eingerichtet werden, wenn eine der elektrischen Maschinen 56 oder 60 in umgekehrter Drehrichtung angetrieben wird.

Die Getriebeanordnung 16 weist keine Windungsgangstufen auf. Jeder Radsatz 36 bis 50 weist genau ein Losrad und ein Festrad auf, wobei die Losräder der Rad sätze 36, 38, 48, 50 drehbar an der Ausgangswelle 28 gelagert sind, und wobei das Losrad des Radsatzes 42 drehbar an der ersten Eingangswelle 24 gelagert ist.

Der Hybrid-Antriebsstrang 10 weist ferner eine dritte Kupplung K3 auf, die auch als Brü ckenkupplung bezeichnet werden kann. Die dritte Kupplung dient zum Verbinden der ersten Eingangswelle 24 und der zweiten Eingangswelle 26. Die dritte Kupplung K3 ist benachbart zu dem vierten Radsatz 48 für die Vorwärtsgangstufe 2 angeordnet und ist mit der Schaltkupplung E für den dritten Radsatz 42 zum Schalten der fünften Vorwärtsgangstufe in einem dritten Schaltkupp lungspaket 66 aufgenommen. Die dritte Kupplung K3 ist genauso wie die Schaltkupp lungen A, B, C, D, E als nichtsynchronisierte Klauenkupplung realisiert.

Das dritte Schaltkupplungspaket 66 ist koaxial zu der ersten Achse A1 angeordnet, und zwar zwischen den Radsätzen 42, 48.

Die Doppelkupplungsanordnung 14 und die drei Schaltkupplungspakete 40, 52, 66 sind mittels vier Betätigungseinrichtungen S1 bis S4 betätigbar.

Eine Betätigungseinrichtung S1 dient zum Betätigen der Doppelkupplungsanordnung 14 und kann entweder die Kupplung K1 schließen, oder die Kupplung K2 schließen oder eine Neutralstellung einrichten.

In entsprechender Weise kann das erste Schaltkupplungspaket 40 mittels einer vierten Betätigungseinrichtung S4 betätigt werden. Mittels der vierten Betätigungseinrich tung S4 kann entweder die Schaltkupplung A geschlossen werden, oder die Schalt kupplung C geschlossen werden oder eine Neutralstellung eingerichtet werden.

In entsprechender Weise kann das zweite Schaltkupplungspaket 52 mittels einer dritten Betätigungseinrichtung S3 betätigt werden, um entweder die Kupplung D zu schließen, oder die Kupplung B zu schließen oder eine Neutralstellung einzurichten.

Schließlich kann das dritte Schaltkupplungspaket 66 mittels einer zweiten Betätigungs einrichtung S2 geschaltet werden, um entweder die Kupplung K3 zu schließen, oder die Kupplung E zu schließen oder eine Neutralstellung einzurichten.

In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform eines Hybrid-Antriebsstranges 10' dargestellt, der hinsichtlich und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10 der Fig. 1 ent spricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen angegeben. Es ist zu erkennen, dass Antriebsleistung von dem Verbrennungsmotor entweder über die Kupplung K1 zum ersten Teilgetriebe 32 oder über die Kupplung K2 zum zweiten Teilgetriebe 34 geführt werden kann. Antriebsleistung der ersten elektrischen Maschine kann unmittelbar in das erste Teilgetriebe 32 eingespeist werden, oder über die Kupp lung K1 hin zu dem Verbrennungsmotor 12 (beispielsweise um diesen zu starten).

Antriebsleistung der zweiten elektrischen Maschine 60 kann direkt in das zweite Teilge triebe 34 eingeleitet werden oder über die Kupplung K2 zu dem Verbrennungsmotor 12, beispielsweise um diesen zu starten.

Ferner ist zu erkennen, dass das erste Teilgetriebe 32 und das zweite Teilgetriebe 34 über eine dritte Kupplung K3 miteinander verbindbar sind, so dass beispielsweise bei geschlossener Kupplung K1 verbrennungsnotorische Leistung über die Kupplung K3 zu dem zweiten Teilgetriebe 34 fließen kann.

In diesem Fall kann die erste elektrische Maschine 56 in den Leerlauf geschaltet wer den, so dass sie nahezu verlustlos mitdreht, oder kann generatorisch oder elektromoto risch betrieben werden.

In entsprechender Weise kann bei geschlossener Kupplung K2 Leistung des Verbren nungsmotors 12 zu dem ersten Teilgetriebe 32 geleitet werden, wenn man die Kupp lung K3 schließt.

Ein serieller Betrieb ist ferner möglich, wenn man beispielsweise rein elektromotorische Antriebsleistung von der ersten elektrischen Maschine 56 über das erste Teilgetriebe 32 zu der Ausgangswelle 28 führt. In diesem Fall kann bei geöffneten Kupplungen K1 und K3 die Kupplung K2 geschlossen werden, um dann Antriebsleistung des Verbren nungsmotors 12 dazu zu nutzen, die zweite elektrische Maschine 60 anzutreiben, um die zweite elektrische Maschine 60 als Generator arbeiten zu lassen, der eine nicht nä her dargestellte Batterie des Antriebsstranges 10' lädt. Es versteht sich, dass in diesem Fall sämtliche Schaltkupplungen des zweiten Teilgetriebes 34 geöffnet sind. In Fig. 3 ist ein weitere Ausführungsform eines Hybrid -Antriebsstranges 10" dargestellt, der hinsichtlich Aufbau und Funktionsweise generell dem Antriebsstrang 10 der Fig. 1 entspricht. Gleiche Elemente sind daher durch gleiche Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Folgenden werden im Wesentlichen die Unterschiede erläutert.

So ist zum einen zu erkennen, dass in dem ersten Teilgetriebe 32 die Radsätze für die Vorwärtsgangstufen 3 und 5 vertauscht sind. Folglich ist der zweite Radsatz 38" für die Vorwärtsgangstufe 3 näher an dem zweiten axialen Ende der Getriebeanordnung 16 angeordnet als der dritte Radsatz 42" für die Vorwärtsgangstufe 5, der benachbart zu dem ersten axialen Ende der Getriebeanordnung 16 angeordnet ist. Entsprechend be inhaltet das dritte Schaltkupplungspaket 66" die dritte Kupplung K3 und die Schaltkupp lung C zum Schalten des zweiten Radsatzes 38" für die Vorwärtsgangstufe 3.

Ferner beinhaltet das erste Schaltkupplungspaket 40" die Schaltkupplung A zum Schal ten des ersten Radsatzes 36 für die Vorwärtsgangstufe 1 sowie die Schaltkupplung E zum Schalten des dritten Radsatzes 42" für die Vorwärtsgangstufe 5.

In Fig. 3 ist ferner dargestellt, dass die erste elektrische Maschine 56 und/oder die zwei te elektrische Maschine 60 nicht notwendigerweise über einen Gangradsatz mit der je weiligen zugeordneten Eingangswelle 24, 26 verbunden werden muss. Vielmehr ist es auch möglich, an der ersten Ausgangswelle 24 ein erstes Zahnrad (erstes Maschinen zahnrad) 70 festzulegen, das mit dem ersten Ritzel 58 direkt oder über ein erstes Zwi schenrad 59" in Eingriff steht.

In entsprechender Weise kann an der zweiten Ausgangswelle 26 ein zweites Zahnrad (zweites Maschinenzahnrad) 72 festgelegt werden, das mit dem zweiten Ritzel 62 direkt oder über ein zweites Zwischenrad 63"' in Eingriff steht.

Durch das erste Zahnrad 70 und/oder das zweite Zahnrad 72 kann ein zusätzlicher Freiheitsgrad realisiert werden, der die Umsetzung der Vorübersetzung vereinfacht.

Das erste Zahnrad 70 liegt vorzugsweise in einer Ebene mit dem ersten Schaltkupp lungspaket 40", so dass diese Realisierung längenneutral möglich ist. In gleicher weise ist das zweite Zahnrad 72 axial mit dem zweiten Schaltkupplungspaket 52 ausgerichtet, so dass auch das Bereitstellen des zweiten Zahnrades 72 keine Bauraumverlängerung mit sich bringt.

Insbesondere dann, wenn die Zahnränder 70, 72 nicht vorgesehen sind, sondern eine Anbindung jeweils über die Radsätze erfolgen soll, die an den axialen Enden der Ge triebeanordnung 16 angeordnet sind, kann folgender Vorteil erzielt werden. Denn in diesem Fall kann die erste elektrische Maschine 56 über jenen Gangradsatz 42" an die erste Eingangswelle 24 angebunden werden, der die höchste Übersetzung des ersten Teilgetriebes 32 darstellt, so dass eine größere Übersetzung im elektrischen Fährbe trieb realisiert werden kann.

Die zuletzt beschriebene Variante wird als besonders bevorzugt angesehen.

In Fig. 4 ist eine alternative Ausführungsform einer Doppelkupplungsanordnung 14"' gezeigt, die bei jedem der oben beschriebenen Antriebsstränge alternativ zu den dort verwendeten Doppelkupplungsanordnungen 14 verwendet werden kann.

Die Doppelkupplungsanordnung 14"' beinhaltet eine zweite Kupplung K2, die wie bei der Doppelkupplungsanordnung 14 als nichtsynchronisierte Klauenkupplung ausgebil det ist und die mittels einer Betätigungseinrichtung S1 betätigbar ist.

Anstelle der nichtsynchronisierten Klauenkupplung K1 ist in der Doppelkupplungsan ordnung 14'" eine Kupplung KT" in Form einer normalerweise offenen Reibkupplung vorgesehen, die entweder mittels der gleichen Betätigungseinrichtung S1 oder mittels einer eigenen Betätigungseinrichtung S1 a betätigbar ist, und zwar unabhängig von der Betätigungseinrichtung S1 .

Die Ausbildung der ersten Kupplung KT" als normalerweise offene Reibkupplung kann den Vorteil haben, dass die erste Kupplung KT" auch unter Last geöffnet werden kann, beispielsweise im Falle einer Notbremsung. Hierdurch kann der Verbrennungsmotor auch in einem solchen Notfall abgekoppelt werden. Die zweite Kupplung K2 dient in diesem Fall (wie nachstehend auch noch erläutert wer den wird) nicht zum Einrichten eines Leistungsflusses für Vorwärtsgangstufen der Ge triebeanordnung 16, sondern im Wesentlichen zum Koppeln der zweiten elektrischen Maschine 60 an den Verbrennungsmotors 12.

Anhand der Fig. 5 bis 7 werden unterschiedliche Fährbetriebe erläutert, die mit dem Hybrid-Antriebsstrang 10 der Fig. 1 und 2 einrichtbar sind. Die gleichen Fährbetriebe sind jedoch auch mit dem Hybrid-Antriebsstrang 10" der Fig. 3 und/oder in Verbindung mit der Doppelkupplungsanordnung 14"' der Fig. 4 verwendbar.

In Fig. 5 ist eine Schalttabelle der Schaltelemente K1 , K2, K3, A-E in einem rein ver brennungsmotorischen Fährbetrieb oder in einem Hybrid-Fahrbetrieb dargestellt, bei dem Antriebsleistung verbrennungsmotorisch und optional elektromotorisch bereitge stellt wird.

Bei sämtlichen in diesem Fährbetrieb einrichtbaren Vorwärtsgangstufen V1 bis V5 ist jeweils durchgehend die erste Kupplung K1 geschlossen und die zweite Kupplung K2 der Doppelkupplungsanordnung 14 ist geöffnet. In der Vorwärtsgangstufe V1 ist die Schaltkupplung A geschlossen und alle anderen Schaltkupplungen B bis E sind geöff net. Auch die dritte Kupplung K3 ist geöffnet. Leistung fließt folglich von dem Verbren nungsmotor über die erste Kupplung K1 und die erste Eingangswelle 24 zu dem ersten Radsatz 36, und von dort über die Schaltkupplung A zu der Ausgangswelle 28.

Es versteht sich dabei, dass ein Anfahren aus dem Stillstand in der Regel rein elektro motorisch erfolgt, bis eine Geschwindigkeit erreicht ist, bei der der Verbrennungsmotor über die Kupplung K1 zugeschaltet werden kann, also bei einer Geschwindigkeit, die einer Drehzahl oberhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 12 entspricht. Ein Anfahren aus dem Stillstand erfolgt folglich beispielsweise über die erste elektrische Maschine 56 und den ersten Radsatz 36 für die Vorwärtsgangstufe 1. Sobald eine Ge schwindigkeit erreicht ist, die jener des Verbrennungsmotors 12 entspricht, kann die Kupplung K1 geschlossen werden. Diese bleibt dann für den gesamten verbrennungs motorischen Fährbetrieb geschlossen. Beim Wechsel von der Vorwärtsgangstufe V1 in die Vorwärtsgangstufe V2 wird zu nächst vorbereitend die Schaltkupplung B für die Vorwärtsgangstufe 2 geschlossen. Dies kann gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Synchronisierung mittels der zwei ten elektrischen Maschine 60 erfolgen.

Anschließend wird die Schaltkupplung A für die Vorwärtsgangstufe 1 geöffnet, wobei die Zugkraft mittels der zweiten elektrischen Maschine 60 und dem bereits geschalteten Radsatz 48 für die Vorwärtsgangstufe 2 abgestützt wird. Anschließend kann die dritte Kupplung K3 geschlossen werden, wobei die hierzu notwendige Synchronisierung zum einen durch Drehzahlanpassung des Verbrennungsmotors 12 aber auch durch entspre chende Synchronisierungsmaßnahmen der zweiten elektrischen Maschine 16 erfolgt. In der zweiten Vorwärtsgangstufe fließt Leistung folglich von dem Verbrennungsmotor 12 über die erste Kupplung K1 , die erste Eingangswelle 24, die geschlossene dritte Kupp lung K3, die zweite Eingangswelle 26 und den mittels der Schaltkupplung B geschalte ten Radsatz 48 für die zweite Vorwärtsgangstufe zu der Ausgangswelle 28.

Beim Wechsel in die Vorwärtsgangstufe V3 wird die dritte Kupplung K3 wiederum ge öffnet, die Zugkraft wird über die zweite elektrische Maschine 60 abgestützt, und an schließend kann in dem ersten Teilgetriebe 32 die Anschlussgangstufe 3 durch Schlie ßen der Schaltkupplung C geschlossen werden. Die notwendige Synchronisierung kann hierbei mittels der ersten elektrischen Maschine 56 erfolgen.

Anschließend kann die Last mittels der ersten elektrischen Maschine 56 übernommen werden, und die Schaltkupplung B der Vorwärtsgangstufe 2 kann geöffnet werden.

Die weiteren Gangwechsel von den Gangstufen V3 und V4 und von V4 und V5 ergeben sich in entsprechender Weise. Bei den geraden Vorwärtsgangstufen V2 und V4 ist je weils die dritte Schaltkupplung K3 geschlossen. Die zweite Kupplung K2 ist immer ge öffnet, und die erste Kupplung K2 ist immer geschlossen.

In Fig. 6 ist ein rein elektromotorischer Fährbetrieb mittels der ersten elektrischen Ma schine dargestellt. In einer ersten elektrischen Gangstufe E1 .1 ist nur die Schaltkupp lung A für die Vorwärtsgangstufe 1 geschlossen. In einer zweite elektrischen Vorwärts- gangstufe E1 .2 ist nur die Schaltkupplung C geschlossen. In einer dritten elektromotori schen Gangstufe E1.3 ist die Schaltkupplung E geschlossen.

In entsprechender Weise zeigt Fig. 7 einen rein elektromotorischen Fährbetrieb mittels der zweiten elektrischen Maschine 60. In einer ersten Gangstufe E2.1 ist nur die Schaltkupplung B geschlossen. In einer zweiten elektrischen Gangstufe E2.2 ist nur die Schaltkupplung D geschlossen.

Im rein elektrischen Fährbetrieb gemäß den Fig. 6 und 7 sind rein elektrische Lastschal tungen (d.h. Schaltvorgänge zwischen Vorwärtsgangstufen ohne oder mit verringerter Zugkraftunterbrechung) möglich. Hierbei wird ein elektromotorischer Fährbetrieb aus schließlich beispielsweise zwischen den Gangstufen E1 .1 , E1 .2, E1.3 oder ausschließ lich zwischen den Gangstufen E2.1 und E2.2 eingerichtet, und es wird geschaltet, wäh renddessen die andere elektrische Maschine jeweils die Zugkraft aufrecht erhält.

Bei einem Gangwechsel beispielsweise von der Vorwärtsgangstufe E1 .1 in die Vor wärtsgangstufe E1 .2 kann in dem zweiten Teilgetriebe die Schaltkupplung B geschlos sen sein und die zweite elektrische Maschine kann folglich die Zugkraft während des Schaltvorganges in dem ersten Teilgetriebe aufrecht erhalten.

In dem rein verbrennungsmotorischen Fährbetrieb oder Hybrid-Fahrbetrieb (also dann, wenn verbrennungsmotorische Leistung und optional elektromotorische Leistung zur Abtriebswelle geführt werden) ist es vorteilhaft, dass die dritte Kupplung dazu verwen det wird, um die zweite Eingangswelle 26 mit der ersten Eingangswelle 24 zu verbinden und folglich verbrennungsmotorische Leistung immer über die erste Eingangswelle 24 in die Getriebeanordnung 16 einzuspeisen. Die dem ersten Teilgetriebe 32 zugeordnete erste elektrische Maschine 56 ist folglich während dieses Fährbetriebs immer mit dem Verbrennungsmotor drehfest verbunden. Hierdurch ist es möglich, Lastpunktverschie bungen am Verbrennungsmotor einzurichten, und die erste elektrische Maschine kann bei der Drehzahlregelung unterstützen, wenn ein Synchronisierungsvorgang erfolgen soll. Mit anderen Worten, da die erste Kupplung K1 immer geschlossen bleibt, kann die erste elektrische Maschine 56 den Verbrennungsmotor 12 beim Synchronisieren unter stützen. Um die hierzu notwendige dritte Kupplung K3 möglichst effizient in die Getriebeanord nung zu integrieren, ist diese in das dritte Schaltkupplungspaket 66 aufgenommen. Da die dritte Kupplung K3 folglich mit einer Schaltkupplung in ein Schaltkupplungspaket integriert ist, die jenem Teilgetriebe zugeordnet ist, dessen zugeordnete Kupplung K1 der Doppelkupplungsanordnung 14 im verbrennungsmotorischen bzw. Hybrid- Fahrbetrieb immer geschlossen ist, kann der Verbrennungsmotor sämtliche Gangstufen des Getriebes nutzen.

Die zweite Kupplung K2 wird hingegen geschlossen, wenn ein sogenannter serieller Betrieb eingerichtet wird. Hierbei wird die erste Kupplung K1 geöffnet. Über das erste Teilgetriebe 32 und die erste elektrische Maschine 56 wird ein rein elektromotorischer Fährbetrieb in einer Gangstufe eingerichtet, beispielsweise in der Vorwärtsgangstufe 1. Der Verbrennungsmotor 12 treibt über die geschlossene zweite Kupplung K2 die zweite elektrische Maschine 60 an und betreibt diese als Generator, so dass die von der ersten elektrischen Maschine 56 in diesem rein elektrischen Fährbetrieb aus einer Fahrzeug batterie entnommene Leistung über die zweite elektrische Maschine 60 wieder gleich zeitig eingespeist werden kann, zumindest teilweise.

Ein derartiger serieller Betrieb ist auch umgekehrt möglich, wenn man rein elektrisch mittels der zweiten elektrischen Maschine 60 fährt und der Verbrennungsmotor 12 die erste elektrische Maschine 56 antreibt. Im letzteren Fall ist die erste Kupplung K1 ge schlossen und die zweite Kupplung K2 ist geöffnet.

Der serielle Betrieb wird insbesondere in einem sogenannten Kriechmodus verwendet, bei dem die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner ist als eine minimale Geschwindigkeit, die verbrennungsmotorisch einrichtbar ist.

Jenes Teilgetriebe 32, das der im verbrennungsmotorischen Betrieb immer geschlosse nen Kupplung K1 zugeordnet ist, beinhaltet vorzugsweise auch die höchste Vorwärts gangstufe der Getriebeanordnung 16. Hierdurch kann bei geöffneter dritter Kupplung die zweite elektrische Maschine 60 quasi abgekoppelt werden, um Schleppverluste zu vermeiden. Zudem kann die erste elektrische Maschine 56 angekoppelt bleiben, um das Bordnetz mit elektrischer Energie zu versorgen (Betrieb als Generator), oder um einen Boost-Betrieb einzurichten (Betrieb als Motor).

Beim Schalten von einer Vorwärtsgangstufe des ersten Teilgetriebes 32 in eine Vor wärtsgangstufe des zweiten Teilgetriebes 34 wird zunächst in dem zweiten Teilgetriebe die gewünschte Gangstufe eingelegt, durch Schließen der zugeordneten Schaltkupp lung (D oder B). Dies erfolgt unter Zuhilfenahme einer Synchronisierung mittels der zweiten elektrischen Maschine 60, wobei die zweite elektrische Maschine lastfrei in die se Zielgangstufe in dem zweiten Teilgetriebe 34 wechselt. Anschließend stützt die zwei te elektrische Maschine 60 über die bereits eingelegte Zielgangstufe die Zugkraft wäh rend der Schaltung. Bei der Schaltung öffnet zunächst die Schaltkupplung des ersten Teilgetriebes, die der Start- bzw. Quellgangstufe zugeordnet ist, und anschließend wird die dritte Kupplung K3 geschlossen, wobei bei der Synchronisierung der Verbren nungsmotor 12 und die erste elektrische Maschine 56 Zusammenwirken.

Bei einer Schaltung von dem zweiten Teilgetriebe 34 in eine Gangstufe des ersten Teil getriebes 32 stützt die zweite elektrische Maschine 60 zunächst in der Quellgangstufe bzw. dem Ist-Gang die Zugkraft während der Schaltung. Bei der Schaltung wird zu nächst K3 geöffnet und eines der Schaltelemente A, C, E schließt, wobei bei der not wendigen Synchronisation der Verbrennungsmotor 12 und die erste elektrische Ma schine 56 Zusammenwirken. Nach dem Öffnen der dritten Kupplung K3 und der Lastübernahme auf dem ersten Teilgetriebe 32 kann die Ausgangsgangstufe (Ist- Gangstufe) in dem zweiten Teilgetriebe geöffnet werden.

Es versteht sich, dass im Stillstand mit dem Hybrid-Antriebsstrang auch ein Standladen erfolgen kann. Beispielsweise kann die erste Kupplung K1 geschlossen sein und An triebsleistung des Verbrennungsmotors wird über die erste Eingangswelle 24 in die ers te elektrische Maschine 56 eingespeist. Die zweite Kupplung K2 bleibt geöffnet, und auch die Schaltkupplungen A, C, E des ersten Teilgetriebes 32 bleiben geöffnet, das erste Teilgetriebe 32 bleibt also in neutral. In diesem Zustand kann, wie gesagt, entwe der ein Standladen erfolgen, es kann aber auch ein Starten des Verbrennungs motors 12 mittels der ersten elektrischen Maschine 56 erfolgen. Generell ist es auch denkbar, beide Kupplungen K1 und K2 zu schließen oder die Kupplung K1 und die Kupplung K3 zu schließen, um einen Ladevorgang sowohl mittels der ersten elektrischen Maschine 56 als auch mittels der zweiten elektrischen

Maschine 60 erfolgen zu lassen. In diesem Fall treibt der Verbrennungsmotor beide elektrischen Maschinen an und beide arbeiten als Generator, um eine Kraftfahrzeugbat terie zu laden.

Bezuqszeichen

10 Hybrid-Antriebsstrang

12 Verbrennungsmotor

14 Doppelkupplungsanordnung

16 Hybrid-Getriebeanordnung

18 Leistungsverteilungseinrichtung

20 angetriebene Räder

22 Steuereinrichtung

24 erste Eingangswelle

26 zweite Eingangswelle

28 Ausgangswelle

30 Abtriebsradsatz

32 erstes Teilgetriebe

34 zweites Teilgetriebe

36 1. Radsatz (1 )

38 2. Radsatz (3)

40 erstes Schaltkupplungspaket

42 3. Radsatz (5)

48 4. Radsatz (2)

50 5. Radsatz (4)

52 zweites Schaltkupplungspaket

56 erste elektrische Maschine

58 erstes Ritzel (erstes Maschinenritzel)

59 erstes Zwischenrad

60 zweite elektrische Maschine

62 zweites Ritzel (zweites Maschinenritzel)

63 zweites Zwischen rad

66 drittes Schaltkupplungspaket

70 erstes Zahnrad (erstes Maschinenzahnrad)

72 zweites Zahnrad (zweites Maschinenzahnrad)

A1 - A5 Achsen

A - E Schaltkupplungen für Gangstufen K1 , K2 Kuppungen von Doppelkupplungsanordnung

EG Eingangsglied

AG1 erstes Ausgangsglied

AG2 zweites Ausgangsglied

K3 dritte Kupplung

S1 - S4 Betätigungseinrichtungen

P Parksperrenrad