DE102011002472A1

DE102011002472A1 - Automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb

Info

Publication number: DE102011002472A1
Application number: DE102011002472A
Authority: DE
Inventors: Dr. Kaltenbach Johannes
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2011-01-05
Filing date: 2011-01-05
Publication date: 2012-07-05
Also published as: WO2012093015A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb, für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor (VM) und wenigstens einer Elektromaschine (EM), mit einer ersten Eingangswelle (5, 5'), die dem Verbrennungsmotor (VM) zugeordnet ist, einer achsparallel zu der Eingangswelle (5, 5') angeordneten Ausgangswelle (8, 8'), und einem Hauptgetriebe (2, 2') umfassend mehrere durch Zahnradpaare (z11/z21, z12/z22, z13/z23) gebildete Radsatzebenen (Z1, Z3, Z3) und zugeordnete Schaltvorrichtungen (S1, S2) für schaltbare Übersetzungen. Dem Hauptgetriebe (2, 2') ist ein Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') zugeordnet, das mit der ersten Eingangswelle (5, 5') gekoppelt ist, und die Elektromaschine (EM) ist mit einer zweiten, zu der ersten Eingangswelle (5, 5') diametral angeordneten Eingangswelle (6) verbunden, derart, dass die Elektromaschine (EM) über das Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') mit der ersten Eingangswelle (5, 5') koppelbar ist sowie unabhängig von dem Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') mit der Ausgangswelle (8) koppelbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hybridantriebe mit zwei oder mehr verschiedenen Antriebsquellen können zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffemission im Fahrzeugverkehr beitragen. Um einen möglichst effektiven Betrieb des Hybridantriebs zu erreichen, werden Antriebsstrategien genutzt, die einen Elektroantrieb situationsbedingt flexibel einsetzen, beispielsweise zum Anfahren, als alleinige Antriebsquelle im städtischen Kurzstreckenverkehr oder in einem Stopp-and-Go-Betrieb, als zusätzliche Antriebsquelle bei erhöhten Leistungsanforderungen in einem Boostbetrieb, als Startergenerator zum schnellen Starten des Verbrennungsmotors sowie als Generator zur Stromerzeugung oder zur Energierückgewinnung in einem Rekuperationsbetrieb. Der Verbrennungsmotor soll hingegen zumindest überwiegend in verbrauchs-, drehmoment- und drehzahlgünstigen Betriebspunkten bei hohem Wirkungsgrad betrieben werden. Ziel der Entwicklung sind Hybrid-Antriebsstränge, die möglichst kompakt sind, und bei möglichst geringer Kompliziertheit sowie mit geringem Kosten- und Konstruktionsaufwand in Fahrzeuge implementiert werden können. Grundsätzlich können Hybridantriebe mit allen gängigen Formen von Fahrzeuggetrieben zur Bildung von Antriebsübersetzungen kombiniert werden. Als besonders vorteilhaft hinsichtlich Effizienz, Flexibilität sowie Fahrkomfort haben sich Parallelhybridanordnungen mit im Kraftfluss parallelem Verbrennungsmotor und Elektroantrieb in Verbindung mit einem automatisierten Schaltgetriebe erwiesen.
Der Elektroantrieb in einem solchen Antriebsstrang kann auf verschiedene Weise in den Kraftfluss integriert werden. in einer gängigen Bauweise ist eine Elektromaschine am Getriebeeingang angeordnet. Beispielsweise ist die Elektromaschine direkt auf einer Getriebeeingangswelle angeordnet, welche über eine Kupplung, die als eine reibschlüssige oder als eine formschlüssige Trennkupplung ausgebildet sein kann, mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist. Die Elektromaschine kann über eine separate zweite Kupplung mit einem Schaltgetriebe koppelbar sein. Zwischen der zweiten Kupplung und dem Getriebe kann auch eine zusätzliche zweite elektrische Maschine angeordnet sein. Bei einer anderen Anordnung ist lediglich eine Kupplung zwischen einem Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine vorgesehen. Eine zweite separate Kupplung entfällt oder deren Funktion wird von einer getriebeinternen Schaltkupplung übernommen. Anstelle einer direkten Anordnung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Fahrzeuggetriebe, kann die Elektromaschine auch über eine Getriebestufe oder ein Planetengetriebe mit dem Getriebeeingang antriebsverbunden sein. Dadurch kann die Elektromaschine als ein elektrodynamisches Anfahrelement eingesetzt werden, wodurch eine herkömmliche Anfahrkupplung entfallen kann. Bei anderen Antriebssträngen ist der Elektroantrieb hingegen am Getriebeabtrieb oder bei Achshybriden direkt an einer Fahrzeugachse angeordnet.
Allerdings haben Hybridantriebe, bei denen der Elektroantrieb am Getriebeeingang oder am Getriebeabtrieb permanent antriebsverbunden, d. h. in den Kraftfluss des Antriebsstrangs integriert ist, den Nachteil, dass unnötige Nulllastverluste über die Elektromaschine entstehen können. Zudem sind die Ansteuerungsmöglichkeiten je nach Anordnung des Elektroantriebs und der Antriebsstrangkonfiguration unterschiedlich und begrenzt. Insbesondere erlauben Hybridkonzepte mit einem Elektroantrieb, der mit einem Getriebeeingang einer konventionellen Getriebestruktur antriebsverbunden ist, keine Zugkraftunterstützung während der Schaltung verbrennungsmotorisch angetriebener Gänge. Bei Hybridkonzepten mit einem Elektroantrieb, der mit einem Getriebeabtrieb oder einem direkten Achsantrieb antriebsverbunden ist, ist hingegen der Start des Verbrennungsmotors durch den Elektroantrieb und das Betreiben der Elektromaschine im Fahrzeugstillstand sowie die Nutzung verschiedener Getriebeübersetzungen durch den Elektroantrieb nicht möglich.
Daher werden Hybridantriebsanordnungen angestrebt, bei denen ein Elektroantrieb zumindest für einzelne Übersetzungsstufen vollständig vom Kraftfluss abgekoppelt bzw. wahlweise angekoppelt werden kann. Diese Hybridanordnungen haben grundsätzlich das Potenzial für eine größere Variabilität bei der Konzeption eines Radsatzes, da konstruktive Einschränkungen aufgrund einer mechanischen Verbindung zwischen Verbrennungsmotor und Elektroantrieb entfallen können. Ein derartiges Getriebekonzept hat beispielsweise bei so genannten Plug-in-Hybrid-Fahrzeugen oder bei mechanisch erweiterten Range-Extender-Elektrofahrzeugen, das sind Fahrzeuge, bei denen der Elektroantrieb so ausgelegt ist, dass er zumindest für einen Kurzstreckenbetrieb, beispielsweise im Stadtverkehr, alleine genügend Fahrleistung zur Verfügung stellt, verschiedene Vorteile.
Zum einen ist bei verbrennungsmotorischen Schaltvorgängen, d. h. bei Gangwechseln, während der der Verbrennungsmotor die Antriebsquelle des Fahrzeuges ist, eine weitgehende Zugkrafterhaltung mit Hilfe des Elektroantriebs möglich. Umgekehrt kann die Zugkraft bei einem Gangwechsel bei einem elektromotorischen Antrieb mit Hilfe des Verbrennungsmotors aufrechterhalten werden, sofern der Verbrennungsmotor aktuell nicht abgeschaltet ist. Zum anderen sind die Schaltpunkte bei Schaltungen bei elektromotorischem Antrieb aufgrund des im Vergleich zum Verbrennungsmotor meist zur Verfügung stehenden größeren Drehzahlbandes bei gutem Wirkungsgrad grundsätzlich sehr variabel wählbar.
Die erzielbaren Schaltzeiten erlauben die Verwendung einer relativ kostengünstigen Schaltaktuatorik. Die Schaltvorgänge können durch den Verbrennungsmotor über eine gegebenenfalls zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebeeingang wirksame Reibungskupplung synchronisiert werden, so dass zumindest teilweise Synchronisierungen durch kostengünstigere Klauenkupplungen ersetzt werden können. Außerdem kann eine gegebenenfalls vorhandene Anfahrkupplung geschont werden, indem die Elektromaschine oder eine zweite Elektromaschine als Anfahrelement dient. Da eine Elektromaschine grundsätzlich in beiden Drehrichtungen angesteuert werden kann, ist durch eine Drehrichtungsumkehr ein Verzicht auf einen separaten Rückwärtsgangradsatz möglich. Zudem können die Stufensprünge der im verbrennungsmotorischen Betrieb schaltbaren Gänge in einem solchen Hybridantriebssystem vergleichsweise groß gewählt werden, wodurch für die Realisierung einer vorgegebenen Gesamtspreizung eine relativ geringe Anzahl von Gängen genügt. Dadurch können Kosten, Bauraum und Gewicht eingespart werden.
Die WO 2008/138 387 A1 zeigt ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb. Das Getriebe ist in einer Mehrwellen-Vorgelegebauweise mit verbrennungsmotorisch und elektromotorisch antreibbaren Gängen ausgebildet und ermöglicht zugkraftunterstützte Schaltvorgänge sowie verschiedene der eingangs erwähnten Hybridantriebsfunktionen. Die Getriebestruktur umfasst zwei Teilantriebsstränge in achsparalleler Anordnung mit jeweils einer Antriebswelle sowie einen dazwischen angeordneten Abtriebsstrang mit einer Abtriebswelle, wobei in mehreren Radsatzebenen auf den Wellen je Radsatzebene zwei Losräder, denen jeweils eine Gangkupplung zugeordnet ist, und ein Festrad angeordnet sind. Die Teilantriebsstränge bilden zusammen mit dem Abtriebsstrang jeweils ein Teilgetriebe mit Gangzahnradpaaren, wobei das jeweilige auf der Abtriebswelle angeordnete Zahnrad mit einem Zahnrad auf der ersten Antriebswelle und mit einem Zahnrad auf der zweiten Antriebswelle kämmt, also wahlweise, je nach geschalteter Gangkupplung, an einer Übersetzung des ersten Teilgetriebes oder des zweiten Teilgetriebes partizipiert. Das erste Teilgetriebe ist über eine Reibungskupplung mit einem Verbrennungsmotor verbindbar, das zweite Teilgetriebe ist mit einer Elektromaschine permanent antriebsverbunden. Ein Wechsel der Kopplung zwischen der ersten und der zweiten Antriebswelle mit der Abtriebswelle erfolgt durch Schalten von Gangzahnradpaaren, wobei einige der Gänge durch Schalten eines einzelnen Zahnradpaares im Kraftfluss von einer der Antriebswellen auf die Abtriebswelle und andere Gänge durch Hintereinanderschalten zweier oder mehr Zahnradpaare im Wechsel von der einen Antriebswelle über die andere Antriebswelle auf die Abtriebswelle darstellbar sind. Bestimmte Gänge winden sich somit im Kraftfluss über beide Teilgetriebe.
Die DE 101 33 695 A1 und die US 6,634,247 B2 zeigen ein weiteres automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb. Das Getriebe weist zwei Eingangswellen und zwei eingangsseitige Kupplungen auf. Die beiden Eingangswellen bilden mit darauf angeordneten Los- und Festrädern sowie zugeordneten Schaltvorrichtungen jeweils ein Teilgetriebe. Die beiden Teilgetriebe sind entweder achsparallel mit jeweils einer Ausgangswelle oder mit einem achsparallelen Abtrieb ausgebildet, oder sie sind ineinander verschachtelt angeordnet, wobei die beiden Eingangswellen in üblicher Doppelkupplungsbauweise koaxial übereinander angeordnet sind und eine Ausgangswelle axial dahinter oder achsparallel angeordnet ist. Eine Elektromaschine greift an einem der beiden Teilgetriebe an. Diese Elektromaschine kann getriebeausgangsseitig, d. h. an dem einer Antriebseinheit, beispielsweise einem Verbrennungsmotor, gegenüberliegenden Ende einer Getriebeeingangswelle angeordnet sein, wobei die Getriebeeingangswelle über die zugehörige eingangsseitige Kupplung mit einer Antriebswelle der Antriebseinheit wirkverbindbar ist. Insbesondere kann die Elektromaschine drehbar auf einer Getriebeausgangswelle angeordnet und mit einer der Getriebeeingangswellen über eine Zahnradstufe wirkverbunden sein. Die Elektromaschine kann alternativ dazu auch achsparallel zu einer der Getriebeeingangswellen angeordnet und über eine Zahnradstufe mit einer der Getriebeeingangswelle wirkverbunden sein.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb anzugeben, das sowohl im elektrischen als auch im verbrennungsmotorischen Betrieb effizient ist. Insbesondere soll das Getriebe eine vergleichsweise große Ganganzahl ermöglichen und dennoch verlustarm im elektrischen Betrieb sowie bauraum- und kostengünstig sein.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Hybridfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe, bei dem der Verbrennungsmotor im Wesentlichen als ein mechanischer Range-Extender fungiert, wobei der rein elektrische Betrieb einen signifikanten Anteil des gesamten Fahrbetriebs einnimmt, eine sinnvolle Erweiterung der Anzahl der verbrennungsmotorisch angetriebenen Gänge des Getriebes durch eine Gruppenbauweise erreicht werden kann. Der rein elektromotorische Betrieb bleibt von einer zusätzlich angeordneten Getriebegruppe, die unabhängig von einem elektrisch antreibbaren Getriebeeingang ist, unbeeinflusst.
Demnach geht die Erfindung aus von einem automatisierten Schaltgetriebe mit Hybridantrieb für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und mit wenigstens einer Elektromaschine, mit einer ersten Eingangswelle, die dem Verbrennungsmotor zugeordnet ist, mit einer achsparallel zu der Eingangswelle angeordneten Ausgangswelle, und mit einem Hauptgetriebe umfassend mehrere durch Zahnradpaare gebildete Radsatzebenen und zugeordnete Schaltvorrichtungen für schaltbare Übersetzungen. Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung vor, dass dem Hauptgetriebe ein Vorschaltgetriebe zugeordnet ist, das mit der ersten Eingangswelle gekoppelt ist, und dass die Elektromaschine mit einer zweiten, zu der ersten Eingangswelle diametral angeordneten Eingangswelle verbunden ist, derart, dass die Elektromaschine über das Vorschaltgetriebe mit der ersten Eingangswelle koppelbar ist sowie unabhängig von dem Vorschaltgetriebe mit der Ausgangswelle koppelbar ist.
Durch die Erweiterung des Schaltgetriebes um ein Vorschaltgetriebe am Getriebeeingang auf der Seite des Verbrennungsmotors wird die Anzahl der Gänge des Getriebes für den verbrennungsmotorischen Antrieb um den Faktor der Gangzahl des Vorschaltgetriebes erhöht. Im Falle eines zweigängigen Vorschaltgetriebes ergibt sich also eine Verdopplung der Gangzahl. Die Verwendung von solchen Vorschaltgetrieben ist an sich von Gruppengetrieben bekannt. Die höhere Gangzahl ermöglicht einen effizienteren und komfortableren Fahrbetrieb bei verbrennungsmotorischem Antrieb. Für die Getriebeanordnung nach der Erfindung ist wesentlich, dass sich die Vorschaltgruppe nur auf den verbrennungsmotorischen Antrieb des Hybridantriebstranges, nicht jedoch auf den elektromotorischen Antrieb auswirkt. Demnach werden die zusätzlichen mechanischen Komponenten, d. h. die Zahnräder der Vorschaltgruppe, bei rein elektrischem Fahrbetrieb nicht mitgedreht, so dass durch die höhere Ganganzahl keine zusätzlichen Reibungsverluste sowie Drehmomentverluste aufgrund der rotatorischen Massenträgheit dieser Komponenten entstehen.
Dies wird durch die Anbindung des Elektroantriebs an eine separate Eingangswelle und die Anordnung der Vorschaltgruppe an die Eingangswelle des Verbrennungsmotors des Getriebes ermöglicht, wobei die beiden Eingangswellen miteinander koppelbar sind. Die Elektromaschine wirkt somit über ihren Getriebeeingang mittels schaltbarer Zahnradpaare direkt auf den Getriebeabtrieb, um rein elektrisch antreibbare Gänge zu realisieren, wie sie bei einem Range-Extender-Fahrzeug vorgesehen sind. Der Verbrennungsmotor wirkt über das Vorschaltgetriebe und andere schaltbare Zahnradpaare auf den Getriebeabtrieb, um rein verbrennungsmotorisch antreibbare Gänge zu nutzen. Grundsätzlich ist dadurch eine wechselseitige Zugkraftunterstützung bei Schaltvorgängen möglich. Ebenso ist ein Zusammenwirken des Elektroantriebs mit dem Verbrennungsmotor mittels einer oder mehrerer Schaltvorrichtungen möglich, um verbrennungsmotorisch-elektromotorisch gekoppelt angetriebene Gänge mit parallelem Kraftfluss und die üblichen Hybridfunktionen eines Vollhybridantriebs, wie Boosten, Starterfunktion und Generatorbetrieb realisieren zu können.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Hauptgetriebe mindestens drei Radsatzebenen aufweist, dass zwischen der ersten Eingangswelle und der zweiten Eingangswelle eine Zwischenwelle angeordnet ist, und dass das Vorschaltgetriebe mindestens zwei weitere Radsatzebenen aufweist, wobei das Zahnradpaar der ersten Radsatzebene des Hauptgetriebes ein drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbundenes Zahnrad aufweist, welches im Eingriff mit einem drehfest mit der Ausgangswelle verbindbaren Zahnrad steht, wobei das Zahnradpaar der zweiten Radsatzebene des Hauptgetriebes ein drehfest mit der zweiten Eingangswelle verbundenes Zahnrad aufweist, welches drehfest mit der Zwischenwelle verbindbar ist und im Eingriff mit einem drehfest mit der Ausgangswelle verbindbaren Zahnrad steht, wobei das Zahnradpaar der dritten Radsatzebene des Hauptgetriebes ein drehfest mit der Zwischenwelle verbindbares Zahnrad aufweist, welches im Eingriff mit einem drehfest mit der Ausgangswelle verbundenen Zahnrad steht, wobei das Zahnradpaar der ersten Radsatzebene des Vorschaltgetriebes ein drehfest mit der Zwischenwelle verbindbares Zahnrad aufweist, welches im Eingriff mit einem drehbar auf der Ausgangswelle angeordneten Zahnrad steht, wobei das Zahnradpaar der zweiten Radsatzebene des Vorschaltgetriebes ein drehfest mit der ersten Eingangswelle verbundenes Zahnrad aufweist, welches drehfest mit der Zwischenwelle verbindbar ist und im Eingriff mit einem drehbar auf der Ausgangswelle angeordneten Zahnrad steht, wobei die beiden drehbar auf der Ausgangswelle angeordneten Zahnräder des Vorschaltgetriebes drehfest miteinander verbunden sind.
Demnach ist das Vorschaltgetriebe als ein Vorgelegegetriebe ausgebildet, das die Getriebeausgangswelle als Vorgelegewelle nutzt. Als zweigängige Vorschaltgruppe weist das Vorschaltgetriebe zwei Radsatzebenen bzw. zwei Zahnradpaare auf, wobei auf der Zwischenwelle eine Schaltvorrichtung zur Schaltung der Gangräder vorgesehen ist. Die beiden Vorgelegeräder sind drehbar und fest miteinander verbunden auf der Vorgelegewelle angeordnet. Dadurch ergeben sich in Zusammenwirkung mit dem dreigängigen Hauptgetriebe insgesamt sechs Gänge aus fünf Radsatzebenen, im Gegensatz zu einem herkömmlichen Getriebe, bei dem fünf Gänge darstellbar sind.
Einer der beiden Gänge des Vorschaltgetriebes ist dabei als ein Direktgang ausgebildet, der andere Gang variiert die Übersetzungen des Hauptgetriebes. Einzelne Gänge sind als Windungsgänge realisiert, deren Kraftfluss sich über mehrere Radsatzebenen zwischen der Eingangsebene und der Vorgelegewelle windet, wobei bei einem solchen Gangwechsel zwei von insgesamt drei vorhandenen doppelseitigen Schaltvorrichtungen betätigt werden. Alle sechs Gänge können verbrennungsmotorisch angetrieben werden. In einzelnen Gängen kann die Elektromaschine unter Nulllast oder im Generatorbetrieb mitlaufen. Zwei der sechs Gänge, insbesondere ein erster Gang und ein dritter Gang, sind, entsprechend der beiden Zahnradpaare, die der Eingangswelle der Elektromaschine zugeordnet sind, auch als rein elektrisch antreibbare Gänge nutzbar. Außerdem kann die Elektromaschine übersetzungsneutral mit dem Verbrennungsmotor verbunden werden, um über einen Generatorbetrieb einen elektrischen Energiespeicher zu laden.
Diese Getriebestruktur kann eine im Wesentlichen geometrische Gangstufung aufweisen, bei der zumindest teilweise annähernd konstante Stufensprünge realisiert sind, so dass sich die Differenz der Höchstgeschwindigkeiten zwischen den Gängen mit steigendem Gang vergrößert. Grundsätzlich ist auch eine Erweiterung des Getriebes mit einer Vorschaltgruppe in Vorgelegebauweise möglich, die mehr als zwei Gänge aufweist, wodurch sich eine entsprechende Vervielfältigung der Anzahl möglicher Übersetzungen des Gesamtgetriebes ergibt.
Als eine alternative Ausführungsform der Erfindung kann das Vorschaltgetriebe als ein Planetengetriebe bestehend aus einem zentralen Sonnenrad, einem äußeren Hohlrad und mehreren zwischen dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmenden, von einem Planetenträger geführten Planetenrädern ausgebildet sein. Dabei ist das Hohlrad drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden. Der Planetenträger ist drehfest mit der Zwischenwelle verbunden, und das Sonnenrad ist drehfest mit der ersten Eingangswelle oder mit einem ortsfesten Maschinenteil, beispielsweise einem Getriebegehäuse, verbindbar.
Es kann bei der Ausbildung des Vorschaltgetriebes als Planetengetriebe auch vorgesehen sein, dass das Hohlrad drehfest mit der ersten Eingangswelle oder mit einem ortsfesten Maschinenteil verbindbar ist, dass der Planetenträger drehfest mit der Zwischenwelle verbunden ist, und dass das Sonnenrad drehfest mit der ersten Eingangswelle verbunden ist.
Die Anordnung in Planetenbauweise hat die gleiche Funktionalität wie das Vorschaltgetriebe in Vorgelegebauweise, wobei in einer ersten Schaltstellung der Planetensatz im Block umläuft und in einer zweiten Schaltstellung die Gänge des Hauptgetriebes variiert werden. Die Ausgangswelle des Getriebes kann jedoch kürzer und damit besonders Bauraum und Gewicht sparend ausgebildet sein, da die Vorgelegeräder des Vorschaltgetriebes entfallen.
Die Getriebestruktur erlaubt Schaltlogiken, die das Vorschaltgetriebe entweder als eine Splittergruppe oder als eine Range- bzw. Bereichsgruppe nutzen können.
Bei einer Auslegung des Vorschaltgetriebes als Splitgruppe wird jeder Gang des Hauptgetriebes durch die Splitgruppe als „Normal”-Gang und als „Low”-Gang verfügbar. Bei einem sequenziellen Durchschalten des Getriebes alterniert die Schaltstellung der Schaltvorrichtung des Vorschaltgetriebes. Die Gangfolge des Hauptgetriebes ist voll elektrisch zugkraftunterstützt, da bei jedem Gangwechsel die Elektromaschine entweder in der aktuellen Gangstellung an den Antriebsstrang gekoppelt verbleibt oder vor dem Trennen der Eingangswelle des Verbrennungsmotors vom Antriebsstang in eine Folgestellung umgeschaltet werden kann. Da die Gangfolge des Hauptgetriebes bei der Ansteuerung des Vorschaltgetriebes als Splitgruppe unverändert bleibt, bleibt somit eine volle elektrische Zugkraftunterstützung bei allen verbrennungsmotorischen Gangwechseln weiterhin erhalten.
Bei einer Auslegung des Vorschaltgetriebes als Range bzw. Bereichsgruppe werden die Gänge des Hauptgetriebes in zwei Bereichen geschaltet. Zunächst werden die Gänge in einem unteren Übersetzungsbereich durchgeschaltet, dann schaltet die Rangegruppe in ihre Direktverbindung mit dem Hauptgetriebe um und die Gänge werden anschließend in einem oberen Übersetzungsbereich durchgeschaltet. Eine solche Schaltlogik ermöglicht im Vergleich zur Funktion des Vorschaltgetriebes als Splitgruppe eine größere Gesamtspreizung des Getriebes. Die Bereichsumschaltung ist ohne weitere Maßnahmen nicht zugkraftunterstützt, da zwischen den beiden Radsatzpaaren der Eingangswelle der Elektromaschine umgeschaltet werden muss, während die Eingangswelle des Verbrennungsmotors vom Antriebsstrang bei der Umschaltung der Rangegruppe abgekoppelt ist. Für alle anderen Gangwechsel ist jedoch eine elektrische Zugkraftunterstützung verfügbar.
Außerdem kann eine zweite Elektromaschine vorgesehen sein, die zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Vorschaltgetriebe angeordnet ist. Die zweite Elektromaschine kann beispielsweise als ein Anfahrelement eingesetzt werden. Dadurch ist es möglich, zwischen dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeingangswelle eine kostengünstige Trennkupplung anstelle einer üblichen Reibungskupplung anzuordnen oder gänzlich auf eine Kupplung am Getriebeeingang zu verzichten, so dass der Verbrennungsmotor über die Elektromaschine permanent mit der Eingangswelle wirkverbunden ist. Diese Elektromaschine kann auch als Generator zur Speisung eines Bordnetzes bzw. zum Laden eines elektrischen Energiespeichers sowie zum Starten des Verbrennungsmotors ansteuerbar sein. Die zweite Elektromaschine kann weiterhin so ausgelegt sein, dass sie permanent die erforderliche mittlere elektrische Leistung zur Versorgung der ersten Elektromaschine generieren kann, so dass ein temporärer Serienhybridmodus ansteuerbar ist.
Die Synchronisierung der Schaltvorgänge des Getriebes ist über eine Drehzahlregulierung der Elektromaschine und/oder des Verbrennungsmotors durchführbar. Daher können zur weiteren Kostenersparnis alle Schaltvorrichtungen zum Schalten von Übersetzungen als doppelseitig betätigbare, unsynchronisierte Klauenkupplungen ausgebildet sein. Ein elektrischer Rückwärtsgang kann über eine Drehrichtungsumkehr des Elektroantriebs realisiert werden, wodurch eine separate Rückwärtsgangstufe entfallen kann.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
1 eine erste Getriebestruktur eines automatisierten Schaltgetriebes mit Hybridantrieb, mit einem Vorschaltgetriebe in Vorgelegebauweise,
2 eine erste Gangtabelle dieser Getriebestruktur für eine Funktion des Vorschaltgetriebes als Splitgruppe,
3 eine zweite Gangtabelle dieser Getriebestruktur für eine Funktion des Vorschaltgetriebes als Rangegruppe,
4 eine zweite Getriebestruktur eines automatisierten Schaltgetriebes mit Hybridantrieb, mit einem Vorschaltgetriebe in Planetenbauweise, und
5 eine dritte Getriebestruktur eines automatisierten Schaltgetriebes mit Hybridantrieb, mit einem Vorschaltgetriebe in Planetenbauweise.
Demnach weist eine in 1 gezeigte Getriebestruktur 1, beispielsweise für ein Range-Extender-Getriebe, ein Hauptgetriebe 2 und ein Vorschaltgetriebe 3 in Vorgelegebauweise auf. Die Getriebestruktur ist zur Drehmomentübertragung der Antriebsmomente eines Verbrennungsmotors VM und einer Elektromaschine EM mit insgesamt sechs Übersetzungsmöglichkeiten bzw. Gängen ausgebildet.
Das Vorschaltgetriebe 3 ist auf der zu dem Verbrennungsmotor VM zugewandten Getriebeseite angeordnet. Eine Antriebswelle 4 des Verbrennungsmotors VM ist über eine Anfahrkupplung K1 mit einer ersten Eingangswelle 5 des Getriebes verbindbar. Anstelle der Anfahrkupplung K1 kann eine zweite Elektromaschine vorgesehen sein (nicht dargestellt). Auf der gegenüberliegenden Getriebeseite ist diametral zu dem Verbrennungsmotor VM die Elektromaschine EM angeordnet. Das Hauptgetriebe 2 ist auf der der Elektromaschine EM zugewandten Getriebeseite angeordnet. Der Rotor der Elektromaschine EM ist mit einer zweiten Eingangswelle 6 verbunden. Axial zwischen den beiden Eingangswellen 5 und 6 ist eine Zwischenwelle 7 angeordnet. Axial parallel zu den beiden Eingangswellen 5, 6 und der Zwischenwelle 7 ist eine Ausgangs- bzw. Abtriebswelle 8 des Getriebes angeordnet.
Das Getriebe umfasst fünf Radsatzebenen Z1, Z2, Z3, Z5, Z6 sowie eine zwischen der zweiten und der dritten Radsatzebene Z2, Z3 angeordnete Abtriebsstufe Z4 zum Antrieb der Fahrzeugräder 11 einer angetrieben Achse 9 über ein Differenzial 10.
Zum Schalten von Übersetzungen sind drei als doppelseitig betätigbare Klauenkupplungen ausgebildete Schaltvorrichtungen S1, S2, S3 im Getriebe angeordnet.
Unter einem Festrad wird im Folgenden ein mit einer Welle drehfest verbundenes Zahnrad verstanden. Unter einem Losrad wird ein Zahnrad verstanden, das drehbar auf einer Welle angeordnet ist und mittels einer Schaltvorrichtung drehfest mit dieser Welle verbindbar ist.
Die ersten drei Radsatzebenen Z1, Z2, Z3 bilden das Hauptgetriebe 2. Die erste elektromaschinenseitige Radsatzebene Z1 ist durch ein mit der zweiten Eingangswelle 6 drehfest verbundenes Festrad z11 und ein mit diesem kämmenden, auf der Ausgangswelle bzw. Vorgelegewelle 8 drehbar angeordneten Losrad z21 gebildet. Das Losrad z21 ist über die zweite Schaltvorrichtung S2 in einer ersten Schaltstellung mit der Vorgelegewelle 8 drehfest verbindbar. Das Zahnradpaar z11/z21 der Radsatzebene Z1 ist für einen ersten Gang 1G des Hauptgetriebes 2 ausgelegt.
Die zweite Radsatzebene Z2 umfasst ein auf der zweiten Eingangswelle 6 angeordnetes Festrad z12 und ein auf der Vorgelegewelle 8 sitzendes Losrad z22, welches mittels der zweiten Schaltvorrichtung S2 in einer zweiten Schaltstellung mit der Vorgelegewelle 8 drehfest verbindbar ist. Das Zahnradpaar z12/z22 der Radsatzebene Z2 ist für einen dritten Gang 3G des Hauptgetriebes 2 ausgelegt.
Die dritte Radsatzebene Z3 umfasst ein auf der Zwischenwelle 7 angeordnetes Losrad z13, welches mit der ersten Schaltvorrichtung S1 in einer zweiten Schaltstellung mit der Zwischenwelle 7 drehfest verbindbar ist. Das Losrad z13 befindet sich im Eingriff mit einem auf der Vorgelegewelle 8 angeordneten zugehörigen Festrad z23. Das Zahnradpaar z13/z23 der Radsatzebene Z3 ist als ein zweiter Gang 2G des Hauptgetriebes 2 ausgelegt. Durch die erste Schaltvorrichtung S1 ist außerdem in einer ersten Schaltstellung das Festrad z12 der zweiten Radsatzebene Z2 und damit die elektromaschinenseitige, zweite Eingangswelle 6 mit der Zwischenwelle 7 drehfest verbindbar.
Die beiden verbrennungsmotorseitigen Radsatzebenen Z5, Z6 bilden das Vorschaltgetriebe 2. Die eine Radsatzebene Z5 umfasst ein auf der Zwischenwelle 7 angeordnetes Losrad z15, welches mit der dritten Schaltvorrichtung S3 in einer ersten Schaltstellung mit der Zwischenwelle 7 drehfest verbindbar ist. Das Losrad z15 befindet sich im Eingriff mit einem auf der Vorgelegewelle 8 drehbar angeordneten Zahnrad z25.
Die andere verbrennungsmotorseitige Radsatzebene Z6 umfasst ein mit der ersten Eingangswelle 5 drehfest verbundenes Festrad z16, welches sich im Eingriff mit einem auf der Vorgelegewelle 8 drehbar angeordneten Zahnrad z26 befindet. Die beiden drehbar auf der Vorgelegewelle 8 gelagerten Zahnräder z25 und z26 sind drehfest miteinander verbunden. Durch die dritte Schaltvorrichtung S3 ist in einer zweiten Schaltstellung außerdem das Festrad z16 der Radsatzebene Z6 und damit die verbrennungsmotorseitige, erste Eingangswelle 5 mit der Zwischenwelle 7 drehfest verbindbar.
Die zwischen der zweiten und der dritten Radsatzebene Z2, Z3 angeordnete Abtriebsstufe Z4 umfasst ein auf der Vorgelegewelle 8 angeordnetes Festrad z24, welches mit einem Zahnrad z34 am Differenzial 10 der antreibbaren Fahrzeugachse 9 kämmt.
2 zeigt eine Gangtabelle dieser Getriebestruktur 1 gemäß 1. Das Vorschaltgetriebe 3 wird bei dieser Schaltlogik als eine Splitgruppe angesteuert. In der Tabelle sind in der linken Spalte die verbrennungsmotorischen Gänge und in der rechten Spalte die elektromotorischen Gänge aufgeführt. Die drei mittleren Spalten zeigen die jeweilige Schaltstellung li = links oder re = rechts der Schaltvorrichtungen S1, S2, S3 an. Die Gangtabelle beginnt mit zwei rein elektromotorisch antreibbaren Gängen. Diese entsprechen dem ersten Gang 1G und dem dritten Gang 3G des Hauptgetriebes 2. Die beiden elektromotorisch antreibbaren Gänge 1G, 3G werden durch die zweite Schaltvorrichtung S2 geschaltet bzw. umgeschaltet. Die übrigen Getriebekomponenten sind vom Kraftfluss im Antriebsstrang weitgehend abgekoppelt. Insbesondere werden die Zahnräder z15, z25, z16, z26 der beiden Radsatzebenen Z5, Z6 des Vorschaltgetriebes 3 nicht mitgedreht.
In der Tabelle der 2 folgt eine Neutralstellung N des Getriebes mit einer Wirkverbindung zwischen der Elektromaschine EM und dem Verbrennungsmotor VM. Der Kraftschluss ist über die beiden Schaltvorrichtungen S1 und S3 der Eingangswellenebene hergestellt, indem die beiden Eingangswellen 5, 6 mit der Zwischenwelle 7 drehfest verbunden geschaltet sind. Diese übersetzungsneutrale Schaltung ist als eine Ladestellung zum Laden eines elektrischen Energiespeichers oder zur Versorgung anderer Verbraucher im Bordnetz des Fahrzeuges über einen Generatorbetrieb der Elektromaschine EM nutzbar.
Die weiteren Gänge sind durch den Verbrennungsmotor VM angetrieben. Die verbrennungsmotorischen Gänge sind mittels des Vorschaltgetriebes 3 jeweils als „Low”-Gang 1L, 2L, 3L und als „Normal”-Gang 1, 2, 3 verfügbar. Die Umschaltung zwischen „Low” und „Normal” erfolgt durch alternierendes Schalten der zugehörigen Schaltvorrichtung S3 des Vorschaltgetriebes bzw. der Splitgruppe 3. Die Elektromaschine EM ist in allen verbrennungsmotorischen Gängen über die erste und/oder die zweite Schaltvorrichtung S1, S2 an den Antriebsstrang angekoppelt. Beim Gangwechsel vom zweiten „Normal”-Gang in den dritten „Low”-Gang wird zunächst die zweite Schaltvorrichtung S2 umgeschaltet bevor die Unterbrechung bzw. Umschaltung des verbrennungsmotorischen Kraftflusses erfolgt. Bei den übrigen Gangwechseln bleibt die Schaltstellung der zweiten Schaltvorrichtung S2 unverändert, so dass die elektrische Zugkraftunterstützung in der gesamten verbrennungsmotorischen Gangfolge voll zur Verfügung steht. Insgesamt stehen somit sechs Gänge zur Verfügung, von denen zwei rein elektrisch betreibbar sind.
3 zeigt eine alternative Gangtabelle der Getriebestruktur 1 gemäß 1, bei der das Vorschaltgetriebe 3 als eine Rangegruppe angesteuert wird. Die elektromotorischen Gänge und die Ladestellung werden so wie in der Tabelle der 2 dargestellt geschaltet. Bei den verbrennungsmotorischen Gängen werden zunächst die Gänge 1G, 2G, 3G des Hauptgetriebes 2 in der übersetzten Schaltstellung S3 = li, d. h. im unteren Bereich der Rangegruppe 3, durchgeschaltet. Der Kraftfluss läuft dabei zunächst über die verbrennungsmotorseitige Radsatzebene Z6 auf die Vorgelegewelle 8 und von dort zurück über die Zwischenwelle 7. Anschließend schaltet das Vorschaltgetriebe 3 bzw. die Rangegruppe 3 in den oberen Bereich um und die drei Gänge 1G, 2G, 3G des Hauptgetriebes 2 werden erneut durchgeschaltet. Die Bereichsumschaltung erfolgt nicht zugkraftunterstützt, da während des Umschaltens der Schaltvorrichtung. S3 der Rangegruppe 3 gleichzeitig im Hauptgetriebe 2 vom dritten Gang 3G in den ersten Gang 1G über die zweite Schaltvorrichtung S2 umgeschaltet wird.
4 zeigt eine Getriebestruktur 1', bei der anstelle des Vorschaltgetriebes 3 in Vorgelegebauweise ein Vorschaltgetriebe 3' in Planetenbauweise vorhanden ist. Das Planetengetriebe 3' umfasst ein zentrales Sonnenrad 12, ein Hohlrad 13 und mehrere, zwischen dem Sonnenrad 12 und dem Hohlrad 13 angeordnete und mit diesen kämmende, von einem Planetenträger 14 geführte Planetenräder 15. Das Sonnenrad 12 ist mittels der Schaltvorrichtung S3 in einer ersten Schaltstellung drehfest mit einem ortsfesten Maschinenteil 16, beispielsweise einem Gehäuseteil des Getriebes, verbindbar, und in einer zweiten Schaltstellung drehfest mit einer verbrennungsmotorseitigen Eingangswelle 5' verbindbar. Das Hohlrad 13 ist drehfest mit der Eingangswelle 5' verbunden und der Planetenträger 14 ist drehfest mit einer Zwischenwelle 7' verbunden. Die Zwischenwelle 7' stellt wie bei der Getriebestruktur 1 gemäß 1 die Schnittstelle zwischen dem Hauptgetriebe 2' und dem Vorschaltgetriebe 3' dar. Das Hauptgetriebe 2' ist im Wesentlichen baugleich mit dem Hauptgetriebe 2 aus 1, wobei vorteilhaft eine verkürzte Ausgangswelle 8' angeordnet ist.
In 5 ist eine Getriebestruktur 1'' mit einem Vorschaltgetriebe 3'' in Planetenbauweise gezeigt, bei dem ein Hohlrad 13' drehfest mit der ersten Eingangswelle 5' oder mit dem ortsfesten Maschinenteil 16 verbindbar ist, ein Planetenträger 14' drehfest mit der Zwischenwelle 7' verbunden ist, und ein Sonnenrad 12' drehfest mit der ersten Eingangswelle 5' verbunden ist.
Das in 4 gezeigte Vorschaltgetriebe 3' in Planetenbauweise ist als eine Splitgruppe vorgesehen. Das in 5 gezeigte Vorschaltgetriebe 3'' in Planetenbauweise ist als eine Rangegruppe vorgesehen.
Die als Planetengetriebe ausgebildeten Vorschaltgetriebe 3' bzw. 3'' der 4 und 5 besitzen die gleiche Funktionalität wie das als Vorgelegegetriebe ausgebildete Vorschaltgetriebe 3. Bei dem Vorschaltgetriebe 3 in Vorgelegebauweise wird das Hauptgetriebe 2 entweder mit einer Übersetzung überlagert, die über zwei Radsatzebenen Z5, Z6 realisiert wird, oder es wird eine Direktverbindung der Eingangswelle 5 mit der Zwischenwelle 7 geschaltet, bei der die Radsatzpaare z15/z25 und z16/z26 frei mitlaufen. Bei dem Vorschaltgetriebe 3', 3'' in Planetenbauweise wird das Hauptgetriebe 2' entweder mit einer Übersetzung überlagert, die über den Planetensatz 15 realisiert wird, oder es wird eine Direktverbindung der Eingangswelle 5' mit der Zwischenwelle 7' geschaltet, indem der Planetensatz 15 verblockt wird. Folglich sind die in 2 und 3 gezeigten Gangfolgen auch für eine Ansteuerung des Vorschaltgetriebes 3' bzw. 3'' als Splitgruppe bzw. als Rangegruppe schaltbar. Die Gangstufung und Gesamtspreizung können unterschiedlich sein.
Bezugszeichenliste

1, 1', 1'': Getriebestruktur
2, 2': Hauptgetriebe
3, 3', 3'': Vorschaltgetriebe
4: Antriebswelle
5, 5': Eingangswelle
6: Eingangswelle
7, 7': Zwischenwelle
8, 8': Ausgangswelle
9: Antriebsachse
10: Differenzial
11: Fahrzeugrad
12, 12': Sonnenrad
13, 13': Hohlrad
14, 14': Planetenträger
15: Planetenrad
16: Maschinenteil
1G: erster Hauptgetriebegang
2G: zweiter Hauptgetriebegang
3G: dritter Hauptgetriebegang
EM: Elektromaschine
K1: Anfahrkupplung
S1–S3: Schaltvorrichtung
VM: Verbrennungsmotor
Z1: Radsatzebene
Z2: Radsatzebene
Z3: Radsatzebene
Z4: Abtriebsstufe
Z5: Radsatzebene
Z6: Radsatzebene
z11, z21: Zahnrad
z12, z22: Zahnrad
z13, z23: Zahnrad
z24, z34: Zahnrad
z15, z25: Zahnrad
z16, z26: Zahnrad

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

WO 2008/138387 A1 [0008]
DE 10133695 A1 [0009]
US 6634247 B2 [0009]

Claims

Automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor (VM) und wenigstens einer Elektromaschine (EM), mit einer ersten Eingangswelle (5, 5'), die dem Verbrennungsmotor (VM) zugeordnet ist, einer achsparallel zu der Eingangswelle (5, 5') angeordneten Ausgangswelle (8, 8'), und einem Hauptgetriebe (2, 2') umfassend mehrere durch Zahnradpaare (z11/z21, z12/z22, z13/z23) gebildete Radsatzebenen (Z1, Z3, Z3) und zugeordnete Schaltvorrichtungen (S1, S2) für schaltbare Übersetzungen, dadurch gekennzeichnet, dass dem Hauptgetriebe (2, 2') ein Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') zugeordnet ist, das mit der ersten Eingangswelle (5, 5') gekoppelt ist, und dass die Elektromaschine (EM) mit einer zweiten, zu der ersten Eingangswelle (5, 5') diametral angeordneten Eingangswelle (6) verbunden ist, derart, dass die Elektromaschine (EM) über das Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') mit der ersten Eingangswelle (5, 5') koppelbar ist sowie unabhängig von dem Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') mit der Ausgangswelle (8, 8') koppelbar ist.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (2) mindestens drei Radsatzebenen (Z1, Z3, Z3) aufweist, dass zwischen der ersten Eingangswelle (5) und der zweiten Eingangswelle (6) eine Zwischenwelle (7) angeordnet ist, und dass das Vorschaltgetriebe (3) mindestens zwei weitere Radsatzebenen (Z5, Z6) aufweist, wobei das Zahnradpaar (z11/z21) der ersten Radsatzebene (Z1) des Hauptgetriebes (2) ein drehfest mit der zweiten Eingangswelle (6) verbundenes Zahnrad (z11) aufweist, welches im Eingriff mit einem drehfest mit der Ausgangswelle (8) verbindbaren Zahnrad (z21) steht, wobei das Zahnradpaar (z12/z22) der zweiten Radsatzebene (Z2) des Hauptgetriebes (2) ein drehfest mit der zweiten Eingangswelle (6) verbundenes Zahnrad (z12) aufweist, welches drehfest mit der Zwischenwelle (7) verbindbar ist und im Eingriff mit einem drehfest mit der Ausgangswelle (8) verbindbaren Zahnrad (z22) steht, wobei das Zahnradpaar (z13/z23) der dritten Radsatzebene (Z3) des Hauptgetriebes (2) ein drehfest mit der Zwischenwelle (7) verbindbares Zahnrad (z13) aufweist, welches im Eingriff mit einem drehfest mit der Ausgangswelle (8) verbundenen Zahnrad (z23) steht, wobei das Zahnradpaar (z15/z25) der ersten Radsatzebene (Z5) des Vorschaltgetriebes (3) ein drehfest mit der Zwischenwelle (7) verbindbares Zahnrad (z15) aufweist, welches im Eingriff mit einem drehbar auf der Ausgangswelle (8) angeordneten Zahnrad (z25) steht, wobei das Zahnradpaar (z16/z26) der zweiten Radsatzebene (Z6) des Vorschaltgetriebes (3) ein drehfest mit der ersten Eingangswelle (5) verbundenes Zahnrad (z16) aufweist, welches drehfest mit der Zwischenwelle (7) verbindbar ist und im Eingriff mit einem drehbar auf der Ausgangswelle (8) angeordneten Zahnrad (z26) steht, wobei die beiden drehbar auf der Ausgangswelle (8) angeordneten Zahnräder (z25, z26) des Vorschaltgetriebes (3) drehfest miteinander verbunden sind.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (2') mindestens drei Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3) umfasst, dass zwischen der ersten Eingangswelle (5') und der zweiten Eingangswelle (6) eine Zwischenwelle (7') angeordnet ist, und dass das Vorschaltgetriebe (3') als ein Planetengetriebe bestehend aus einem zentralen Sonnenrad (12), einem äußeren Hohlrad (13) und mehreren zwischen dem Sonnenrad (12) und dem Hohlrad (13) kämmenden, von einem Planetenträger (14) geführten Planetenrädern (15) ausgebildet ist, wobei das Hohlrad (13) drehfest mit der ersten Eingangswelle (5') verbunden ist, der Planetenträger (14) drehfest mit der Zwischenwelle (7') verbunden ist, und das Sonnenrad (12) drehfest mit der ersten Eingangswelle (5') oder mit einem ortsfesten Maschinenteil (16) verbindbar ist.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hauptgetriebe (2') mindestens drei Radsatzebenen (Z1, Z2, Z3) umfasst, dass zwischen der ersten Eingangswelle (5') und der zweiten Eingangswelle (6) eine Zwischenwelle (7') angeordnet ist, und dass das Vorschaltgetriebe (3'') als ein Planetengetriebe bestehend aus einem zentralen Sonnenrad (12'), einem äußeren Hohlrad (13') und mehreren zwischen dem Sonnenrad (12') und dem Hohlrad (13') kämmenden, von einem Planetenträger (14') geführten Planetenrädern (15) ausgebildet ist, wobei das Hohlrad (13') drehfest mit der ersten Eingangswelle (5') oder mit einem ortsfesten Maschinenteil (16) verbindbar ist, der Planetenträger (14') drehfest mit der Zwischenwelle (7') verbunden ist, und das Sonnenrad (12') drehfest mit der ersten Eingangswelle (5') verbunden ist.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgetriebe (3) als eine Splitgruppe wirksam ist.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Vorschaltgetriebe (3', 3'') als eine Rangegruppe wirksam ist.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Verbrennungsmotor (VM) und dem Vorschaltgetriebe (3, 3', 3'') eine zweite Elektromaschine angeordnet ist.
Automatisiertes Schaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtungen (S1, S2, S3) als doppelseitig betätigbare Klauenkupplungen ausgebildet sind.