Low Cost Hybrid Antriebsstrangarchitektur Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridkraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs . Bekannte Plug-in Fahrzeuge haben zwei eigenständige An ^¬ triebsstränge an Bord. Sowohl der elektrische Antrieb als auch der Verbrennungsmotor müssen unabhängig voneinander den Vortrieb des Fahrzeugs gewährleisten, da das Plug-in Fahrzeug rein elektrisch bis zu einer gewissen Reichweite aber auch rein verbrennungsmotorisch betrieben werden kann. Dies führt bisher zu einem deutlichen Aufpreis für ein Plug-in Fahrzeug gegenüber einem konventionell mit Verbrennungsmotor betriebenen Fahrzeug.

Aktuell befinden sich bereits Plug-in Fahrzeuge von unter- schiedlichen Fahrzeugherstellern auf dem Markt. Die dabei verwendeten Antriebsstrangarchitekturen basieren auf einem parallel- oder leistungsverzweigten Hybrid. Bei den parallel Hybriden kann noch zwischen der P2 und P4 Hybridarchitekturunterschieden werden. Beim P2 Plug-in befindet sich der elektrische Antrieb zwischen dem Verbrennungsmotor und dem

Getriebe. Bei dem P4 Plug-in ist hingegen der elektrische Antrieb an der Hinterachse montiert. Darüber hinaus ist eine Fülle an weiteren Antriebsstrangkonzepten bekannt, die meist unter den Begriffen „Range Extender", „Hybridgetriebe" und „Dedicated Hybrid Transmission (DHT)" in der Literatur geführt werden.

Plug-in Fahrzeuge stellen eine Brückentechnologie dar, die rein elektrisches Fahrerlebnis und Langstreckentauglichkeit ver ^¬ einen. Damit sich das Plug-in Fahrzeug nicht nur in der Nische, ^

sondern auch im Massenmarkt etabliert, ist eine deutliche Kostensenkung unerlässlich . Die Aufgabe besteht also darin, den Aufpreis für ein Plug-in Fahrzeug zu reduzieren.

Die Aufgabe wird gelöst durch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, mindestens einen Elektromotor und ein Getriebe auf. Das Getriebe umfasst eine erste Eingangswelle, die drehfest mit dem Läufer des Elekt ^¬ romotors verbunden ist; und eine zweite Eingangswelle, die drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist. Das Getriebe umfasst außerdem eine Abtriebswelle sowie eine erste Übersetzungsstufe zur Kopplung der ersten Eingangswelle mit der Abtriebswelle mit einem festen Drehzahlverhältnis und mindestens eine zweite Übersetzungsstufe zur lösbaren Kupplung der zweiten Eingangswelle mit der Abtriebswelle mit einem festen Drehzahlverhältnis. Erfindungsgemäß sind die erste Eingangs ^¬ welle und die zweite Eingangswelle räumlich voneinander getrennt angeordnet .

Die erste Eingangswelle verbindet also die Drehbewegung des Elektromotors mit dem Getriebe, sie wird im Folgenden zur besseren Lesbarkeit als E-Eingangswelle bezeichnet. Die zweite Eingangswelle ist dagegen drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden und wird im Folgenden zur besseren Lesbarkeit als V-Eingangswelle bezeichnet. Analog werden die erste Übersetzungsstufe im Folgenden als E-Übersetzungsstufe bezeichnet und die zweite Übersetzungsstufe mit

V-Übersetzungsstufe . Die Abtriebswelle überträgt die Drehbe ^¬ wegung von den Motoren beispielsweise über ein Differential ^¬ getriebe an die Räder des Fahrzeugs. Der Elektromotor ist ein Traktions-Elektromotor, welcher zum Antrieb der Räder genutzt wird, und kann auch als Traktions ^¬ maschine bezeichnet werden. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs besteht darin, dass zwei getrennte Eingangswellen für den Elektromotor und den Verbrennungsmotor vorhanden sind. Beide Eingangswellen können daher auf unterschiedlichen Drehzahlniveaus betrieben werden. Dies bedeutet auch, dass beide Motoren, auf einem für sie optimierten Drehzahlniveau laufen können. In einem herkömmlichen P2 Antriebsstrang, müssen der Elektromotor und der Verbrennungsmotor jeweils im gleichen Drehzahlbereich arbeiten, was in der Regel für mindestens einen der beiden nicht der optimale Bereich ist. Darüber hinaus unterliegen die Motoren mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang weniger Einschränkungen hinsichtlich der Bauraumgestaltung. Wenn eine elektrische Maschine zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe integriert wird, wie derzeit bei einem P2 Antriebsstrang üblich, ist in der Regel sehr wenig Platz, insbesondere axialer Platz, verfügbar. Daher kommen im Wesentlichen Elektromotoren mit teuren Permanentmagneten in Frage. Der begrenzt verfügbare Bauraum und die nötige Angleichung der Drehzahlbereiche der beiden Motoren führen somit bei den bekannten Systemen zu einem eingeschränkten Gestaltungsspielraum der häufig eine Optimierung hinsichtlich Effizienz und Kosten verhindert.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang unterliegt dagegen die Auslegung der Motoren weniger Einschränkungen hinsichtlich der Gestaltung des verfügbaren Bauraums und des Drehzahlbereichs. Mit der erfindungsgemäßen Trennung der Eingangswellen für

Elektromotor und Verbrennungsmotor ist somit eine verbesserte Auslegung der Motoren hinsichtlich der Effizienz und der Kosten möglich . Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang auf eine dezidierte Kupplungseinheit zwischen den Antriebsaggre ^¬ gaten d.h. dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor auf der einen Seite und dem Getriebe auf der anderen Seite verzichtet werden. Somit können weiter Kosten und Bauraum eingespart werden . Die beiden getrennten (Getriebe- ) Eingangswellen sind erfindungsgemäß jeweils drehfest mit der Kurbelwelle des Verbren ^¬ nungsmotors bzw. dem Läufer des Elektromotors verbunden. Eine Entkopplung erfolgt (sofern notwendig) ausschließlich über einen Neutralgang im Getriebe. Hierdurch kann insbesondere die

Kopplung der zweiten V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle gelöst werden.

Eine Entkopplung der E-Eingangswelle vom Abtrieb ist vor ^¬ teilhafterweise nicht unbedingt notwendig. Eine solche kann komplett zugkraftfrei betrieben werden, das heißt die

E-Eingangswelle kann sich auch mitdrehen, wenn das Fahrzeug vollständig über den Verbrennungsmotor angetrieben wird.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste

E-Eingangswelle über die E-Übersetzungsstufe mit einem festen Drehzahlverhältnis fest mit der Abtriebswelle gekoppelt. Eine Entkopplung zwischen der Abtriebswelle und der E-Eingangswelle ist somit nicht möglich. Dies ermöglicht eine einfache, kos ^¬ tengünstige und robuste Bauweise, wie auch bei reinen Elekt- rofahrzeugen üblich. Auf verschiedene E-Gänge mit verschiedenen E-Übersetzungsstufen mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen kann hierbei verzichtet werden. Dies ermöglicht auch einen geringeren Wartungsaufwand. Beispielsweise kann in diesem Bereich auf einen Ölwechsel verzichtet werden.

Die zweite V-Übersetzungsstufe zur lösbaren Kopplung der V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle ähnelt dagegen vom prinzipiellen Aufbau her einem bekannten Handschaltgetriebe mit verschiebbaren Klaueneinheiten zum Einlegen eines Ganges. Allerdings sind bei dem hier vorgestellten Antriebsstrangkonzept keine mechanischen Synchronringe wie bei einem konventionellen Handschaltgetriebe nötig. Die Synchronisation beim Koppeln der V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle erfolgt vorzugsweise rein durch die gezielte Ansteuerung des Verbrennungsmotors bzw. des Elektromotors z.B. über eine Motorsteuerung oder über einen Startergenerator. Dies spart zusätzlich Kosten, Bauraum und Gewicht des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Die erste E-Eingangswelle und/oder die zweite V-Eingangswelle sind vorzugsweise als Vollwellen ausgestaltet. Damit sind sie robust und weniger störanfällig, als beispielsweise konzentrisch laufende Hohlwellen. Gemäß einer alternativen Weiterbildung ist auch die erste

E-Eingangswelle über die erste E-Übersetzungsstufe mit einem festen Drehzahlverhältnis lösbar mit der Abtriebswelle kop ^¬ pelbar. Die Entkopplung kann über einen Gangaktuator und eine Klauenverschiebeeinheit erfolgen, ähnlich einem Handschalt- getriebe, oder wie oben zur Entkopplung des Verbrennungsmotors beschrieben .

Ob eine Entkopplung des Elektromotors von der Abtriebswelle nötig oder sinnvoll ist, hängt auch von der maximalen Fahrzeugge- schwindigkeit ab. Für einen kostenoptimierten Plug-in Antriebsstrangkonzept kann die elektrische Maschine beispiels ^¬ weise bis auf eine gewisse, maximale Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelegt sein. Der Läufer des Elektromotors kann in der Regel problemlos zugkraftfrei mitlaufen. Wenn das Fahrzeug jedoch auch für höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sein soll, kann eine Abkopplung der elektrischen Maschine sinnvoll oder notwendig sein . _r

Der Antrieb über den Verbrennungsmotor kann aber in jedem Fall durch Lösen der zweiten V-Übersetzungsstufe von der Abtriebswelle entkoppelt werden. Der entkoppelte Zustand der V-Eingangswelle und der Abtriebswelle entspricht einem

Neutralgang des Getriebes. Wenn der Verbrennungsmotor nicht zum Antrieb (Traktion) des Fahrzeugs beiträgt, sollte dieser durch den Neutralgang abgekoppelt werden.

Vorzugsweise weist das Getriebe nicht nur eine zweite

V-Übersetzungsstufe mit einem festen Drehzahlverhältnis auf, sondern mindestens zwei zweite V-Übersetzungsstufen . Bei aktuellen fahrzeugtypischen Anforderungen an maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, Dauersteigfähigkeit, Beschleunigungs ^¬ vermögen, Komfort, etc. werden derzeit für einen Hybridantrieb zwischen vier und sechs Gänge für den Verbrennungsmotor als sinnvoll angesehen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang daher vorzugsweise min ^¬ destens zwei, drei, vier, fünf oder sechs zweite Überset ^¬ zungsstufen auf, zur lösbaren Kopplung der zweiten

V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle mit jeweils verschiedenen festen Drehzahlverhältnissen.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang zusätzlich einen Startergenerator zum Starten des Verbrennungsmotors auf. Der Startergenerator kann beispielsweise als Riemenstartergenerator oder als fest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundener Stirnrad ^¬ stufe ausgestaltet sein. Im zweiten Fall ist der Startergenerator direkt an das Getriebe angebaut. Die Stirnradstufe kann direkt in das bisher beschriebene Getriebe integriert sein. Damit hätte das kostenoptimierte Plug-in Getriebe sogar eine dritte Ein ^¬ gangswelle, wobei die Welle für den Startergenerator über eine fixe Übersetzungsstufe mit der ersten V-Eingangswelle fest verbunden ist. Ein Vorteil eines in das Getriebe integrierten Startergenerators wäre, dass weitere Bauteile eingespart werden könnten. Beispielsweise würde das Gehäuse des Getriebes mit ^¬ verwendet und es könnte dadurch auch die Schmierung des Getriebes mitverwendet werden.

Der erfindungsgemäße Antriebsstrang eignet sich insbesondere zum rein elektrischen Anfahren des Fahrzeugs. Die Erfindung umfasst daher auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: Anfahren des Fahrzeugs, wobei die erste E-Eingangswelle über die erste E-Übersetzungsstufe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und die zweite V-Eingangswelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist; und unterhalb eines vorge ^¬ gebenen Geschwindigkeitsschwellwerts: Beschleunigen des

Fahrzeugs, wobei die erste E-Eingangswelle über die erste

E-Übersetzungsstufe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und die zweite V-Eingangswelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist. Dieses rein elektrische Anfahren und Beschleunigen kann vorzugsweise sowohl vorwärts als auch rückwärts erfolgen.

Das heißt unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeits ^¬ schwellwerts kann das Fahrzeug rein elektrisch angefahren und auch beschleunigt werden. Auch ein rein elektrischen Fahren, oder Abbremsen (Rekuperation) sind mit dem erfindungsgemäßen An- triebsstrang möglich. Auch Rückwärtsfahrten können mit dem elektrischen Antrieb erfolgen, vorzugsweise ist daher kein gesonderter Rückwärtsgang nötig.

Das rein elektrische Betreiben des Fahrzeugs mit dem erfin- dungsgemäßen Antriebsstrang ist insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten sinnvoll. In diesem Zustand ist der Verbrennungsmotor vollständig von der Abtriebswelle entkoppelt. Das Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs kann daher vorzugsweise die weiteren Schritte umfassen: Antreiben und Ab- bremsen des Fahrzeugs, wobei die erste E-Eingangswelle über die erste E-Übersetzungsstufe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und die zweite V-Eingangswelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist. Der Elektromotor ist somit immer über die Übersetzungsstufe mit den Rädern verbunden und wird so auch zum Bremsen genutzt. Die dabei zurückgewonnene Energie wird beispielsweise in einem elektrischen Energiespeicher (Batterie) gespeichert.

Das Betreiben des Fahrzeugs rein über den elektrischen Antrieb kostet dagegen Energie und trägt zur Entladung der Batterie bei. Soll die Batterie nicht weiter oder langsamer entladen werden, sollte daher der Verbrennungsmotor zur Energieerzeugung verwendet werden. Daher ist vorgesehen, ab Überschreiten einer Zeitdauer seit dem letzten Ladevorgang der Batterie oder ab dem Unterschreiten eines vorgegebenen Batterieladezustandes oder auch bei Überschreiten eines vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwertes, den Verbrennungsmotor mit Hilfe des Startergenerators zu starten. Für einen Parallelhybridbetrieb wird anschließend die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit der Drehzahl der Abtriebswelle synchronisiert. Synchronisieren bedeutet, dass ein festes Drehzahlverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor bzw. der V-Eingangswelle und der Abtriebswelle eingestellt wird. Das feste Drehzahlverhältnis wird durch eine gewählte zweite Übersetzungsstufe vorgegeben. Die Synchroni- sation erfolgt mit Hilfe des Startergenerators und/oder einem oder beiden Antriebsaggregaten, die entsprechend durch eine Motorsteuerung angesteuert werden. Nach erfolgter Synchronisation werden die zweite V-Eingangswelle und die Abtriebswelle durch die zweite V-Übersetzungsstufe mit dem gewählten Dreh- zahlverhältnis gekoppelt.

Wenn das Getriebe mehrere Übersetzungsstufen zur Kopplung der V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle hat, kann ein Gangwechsel gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen _

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Verfahrens erfolgen. Dafür wird zunächst die Last vom Ver ^¬ brennungsmotor auf den Elektromotor verschoben. Dies erfolgt beispielsweise über eine zentrale, funktionale Einheit (z.B. eine Motorsteuerung) , welche die Koordination der Antriebs- aggregate, d.h. des Elektromotors und des Verbrennungsmotors übernimmt. Dies funktioniert üblicherweise über eine Soll ^¬ wertvorgabe an die entsprechenden Aggregate. Danach wird die zweite V-Eingangswelle durch Lösen der zweiten

V-Übersetzungsstufe mit einem ersten festen Drehzahlverhältnis von der Abtriebswelle entkoppelt. Anschließend wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit der Abtriebswelle mit einem zweiten festen Drehzahlverhältnis synchronisiert. Die Synchronisation erfolgt beispielsweise mit Hilfe des Startergenerators und/oder der Ansteuerung des Verbrennungsmotors durch eine Motorsteu- erung. Nach erfolgter Synchronisation kann die zweite

V-Eingangswelle wieder mit der Abtriebswelle gekoppelt werden. Diesmal erfolgt die Kopplung durch eine zweite

V-Übersetzungsstufe mit dem zweiten festen Drehzahlverhältnis. Sobald die Abtriebswelle wieder mit der zweiten V-Eingangswelle gekoppelt ist, kann abschließend die Last wieder von dem Elektromotor auf den Verbrennungsmotor verschoben werden.

Der vorgegebene Geschwindigkeitsschwellwert, ab welchem der Verbrennungsmotor mit Hilfe des Startergenerators gestartet wird, hängt von den vorhandenen V-Übersetzungsstufen im Getriebe ab. Jede V-Übersetzungsstufe ist geeignet zur Kopplung der Abtriebswelle mit der V-Eingangswelle in einem festen Dreh ^¬ zahlverhältnis. Der Verbrennungsmotor seinerseits hat bevor ^¬ zugte Drehzahlbereiche, in welchem er effizient betrieben werden kann. Somit hängt die Drehzahl der Abtriebswelle oder die

Geschwindigkeit, ab welcher der Einsatz des Verbrennungsmotors als Antrieb sinnvoll eingesetzt werden kann, von den vorhandenen Übersetzungsstufen des Verbrennungsmotors ab. Bei der Synchronisation werden die Drehzahlen der Abtriebswelle und die Drehzahl der jeweiligen Eingangswelle so angesteuert, dass sie einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis entsprechen. Die vorgegebenen Drehzahlverhältnisse entsprechen jeweils dem Drehzahlverhältnis, welches durch eine V-Übersetzungsstufe realisiert wird, wenn die Abtriebswelle und die V-Eingangswelle über diese Übersetzungsstufe miteinander gekoppelt werden. Da vorzugsweise keine Synchronringe im Getriebe und keine Reib ^¬ kupplung vorhanden sind, erfolgt keine mechanische Synchro- nisation zwischen der V-Eingangswelle und der Abtriebswelle. Die Synchronisation erfolgt somit rein durch die Motorsteuerung, welche die Drehzahl des Verbrennungsmotors und des Elektromotors regelt . In dem Fall, dass die Kopplung der E-Eingangswelle mit der

Abtriebswelle durch die E-Übersetzungsstufe lösbar ist, kann in einem zusätzlichen Schritt die erste E-Eingangswelle von der Abtriebswelle durch Lösen der ersten E-Übersetzungsstufe entkoppelt werden. Somit ist auch ein rein verbrennungsmoto- risches Fahren des Fahrzeugs möglich.

Alternativ kann das Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang auch als serieller Hybridantrieb betrieben werden. In diesem Fall wird das Fahrzeug rein elektrisch gestartet und betrieben. Ab einem Überschreiten einer vorgegebenen Zeitdauer seit einem Ladevorgang einer Fahrzeugbatterie oder dem Unterschreiten eines vorgegebenen Batterieladezustandes der Fahrzeugbatterie kann dann mit Hilfe des Startergenerators der Verbrennungsmotor gestartet werden. Der Verbrennungsmotor dient hierbei rein der Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe des Startergenerators. Der Verbrennungsmotor ist dabei durch einen Neutralgang des Getriebes von der Abtriebswelle abgekoppelt und trägt nicht zum Antrieb des Fahrzeugs bei. Die somit erzeugte elektrische Energie wird anschließend in der Fahrzeugbatterie gespeichert oder direkt dem Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs zugeführt. Im seriellen Hybridbetrieb wird also auch elektrische Energie über den Startergenerator bei laufendem Verbrennungsmotor erzeugt. Dies ist vor Allem bei Fahrzeug- stillstand oder bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten interessant. Die Energiewandlung über den seriellen Hybridbetrieb bedeutet höhere Gesamtverluste als der Parallelhybridbetrieb, daher ist bei höheren Geschwindigkeiten ein Parallelbetrieb zu bevorzugen .

Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Antriebsstrang sind somit je nach Ausführungsform unter Anderem die folgenden Betriebszustände möglich: elektrisches Anfahren, rein elekt ^¬ risches Fahren, rein verbrennungsmotorisches Fahren, Rück- wärtsfahrten, hybridisches Fahren (Parallelhybrid) , Rekupe- ration (Verbrennungsmotor abgekoppelt) , Serieller Hybrid bei Fahrzeugstillstand und geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten, und Segeln . Beispielsweise können im realen Straßenverkehr übliche Fahrzeugbeschleunigungen und Abbremsungen rein über den elektrischen Traktionstrieb realisiert werden. Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er hauptsächlich als Ener ^¬ giequelle dient und die mittlere Antriebsleistung sowie eine maximal notwendige Dauerleistung (Beispielsweise für eine Autobahnfahrt oder eine Dauersteigfähigkeit) zur Verfügung stellt. Damit kann eine übliche Reichweite eines konventionellen Antriebs erreicht werden. Fährt das Fahrzeug im Hybridmodus liefert der elektrische Antrieb die Leistung zur Gewährleistung der Fahrzeugdynamik und der Verbrennungsmotor die im Mittel notwendige Antriebsleistung.

Ein Einsatz des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs oder Verfahrens ist bei verschiedensten Fahrzeugtypen möglich, bei- spielweise in Automobilen, Zweirädern, Bussen, Lastkraftwagen , Schienenfahrzeugen, mobilen Arbeitsmaschinen , z.B. Bau oder Agrarmaschinen oder Gleisbaumaschinen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen schematisch:

Fig. 1 einen P2 Plug-in-Antriebsstrang gemäß dem Stand der

Technik; und

Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen

Low-Cost-Plug-in-AntriebsStrangs .

Der P2 Plug-In-Antriebsstrang gemäß dem Stand der Technik weist einen Verbrennungsmotor 22 und einen Elektromotor 12 auf. Der Verbrennungsmotor 22 treibt eine Kurbelwelle 23 mit einem Schwungrad 27 an. Über eine erste Kupplung 41 (CO) ist die Kurbelwelle 23 des Verbrennungsmotors 22 drehfest verbindbar mit einer Welle 16, die ihrerseits drehfest mit einem Läufer 13 des Elektromotors 12 verbunden ist. Auf der anderen Seite des

Elektromotors 12 ist die Welle 16 über eine zweite Kupplung 42 (Cl) mit einer Eingangswelle 34 eines Getriebes 30 drehfest verbindbar. Ein vom Verbrennungsmotor 22 oder vom Elektromotor 12 erzeugter Drehmoment der Getriebeeingangswelle 34 wird über das Getriebe 30 und ein Differentialgetriebe 32 auf die Räder 43 des Fahrzeugs 11 übertragen. Damit der Verbrennungsmotor 22 zum Antrieb des Fahrzeugs beitragen kann, müssen beide Kupplungen 41 und 42 geschlossen sein. Der Elektromotor 12 wird von einer Hochspannungsbatterie 35 gespeist. Die Hochspannungsbatterie 35 dient im rein

elektrischen Fahrmodus außerdem als Quelle für einen Gleichspannungswandler 46 zur Speisung eines 12 Volt Bordnetzes 37 und einer 12 Volt Batterie 38. Darüber hinaus wird eine Fahr- zeugheizung 44 sowie eine elektrische Klimaanlage 45 von der Hochspannungsquelle gespeist.

Zwischen dem Getriebe 30 und dem Verbrennungsmotor 22 ist wegen der beiden Kupplungen 41 und 42 nur sehr wenig Bauraum für den Elektromotor 12 zur Verfügung. Da im Getriebe 30 nicht zwischen Übersetzungsstufen für den Elektromotor 12 und den Verbrennungsmotor 22 unterschieden wird, müssen der Verbrennungsmotor 22 und der Elektromotor 12 auf dem gleichen Drehzahlniveau laufen. Dies führt dazu, dass beide Motoren 12,22 hinsichtlich ihrer Kosten nicht optimal ausgelegt werden können.

Bei dem in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Antriebsstrangkonzept ist das Getriebe 30 zwischen dem Verbrennungsmotor 22 und dem Elektromotor 12 angeordnet. Da keine Kupplungs ^¬ einrichtungen zwischen den Antriebsaggregaten 12 und 22 einerseits und dem Getriebe 30 andererseits angeordnet sind, ist deutlich mehr Bauraum verfügbar. Hier haben beide Antriebsaggregate, der Elektromotor 12 und der Verbrennungsmotor 22, jeweils eine eigene Getriebeeingangswelle 14 bzw. 24. Beide verfügen über getrennte Übersetzungsstufen 15 bzw. 25 zur Kopplung mit der Abtriebswelle 34 des Getriebes. Von der Ab ^¬ triebswelle 34 wird das Drehmoment über ein Differentialgetriebe 32 an die Achse 47 und die Räder 43 des Fahrzeugs 11 übertragen.

Der Verbrennungsmotor 22 verfügt über einen Riemenstartergenerator 26 zum Starten. Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt und in Figur 1 gezeigt, wird der Elektromotor 12 durch eine Hochspannungsbatterie 35 gespeist. Diese speist darüber hinaus eine Heizung 44 und eine elektrische Klimaanlage 45 und dient als Quelle für einen Gleichspannungswandler 46, welcher ein 12 Volt Bordnetz 37 und eine 12 Volt Batterie 38 versorgt.

Das Getriebe 30 des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 10 hat die beiden getrennten Eingangswellen 14 und 24, die räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. Beide Getriebeein ^¬ gangswellen 14 und 24 sind als Vollwellen ausgestaltet und haben jeweils gesonderte Übersetzungsstufen 15 und 25, mit welchem sie mit der Abtriebswelle 34 koppelbar sind. Für die erste Ein ^¬ gangswelle 14 des Elektromotors 12 ist nur eine Übersetzungsstufe 15 mit einem festen Drehzahlverhältnis zwischen Getriebeeingangswelle 14 und Abtriebswelle 34 vorhanden. Für die Ein ^¬ gangswelle 24 des Verbrennungsmotors 22 sind zwei Überset- zungsstufen 25 mit zwei verschiedenen Drehzahlverhältnissen zwischen Getriebeeingangswelle 24 und Abtriebswelle 34 vor ^¬ gesehen. Darüber hinaus ist durch einen entkoppelten Zustand ein Neutralgang realisiert. Je nach Bedarf an Komfortfunktionen und Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs können weitere Überset- zungsstufen 25 für den Verbrennungsmotor 22 vorgesehen sein.

Die obigen Ausführungen mit Bezug auf die Zeichnungen sind lediglich beispielhaft. Sämtliche beschriebenen Aspekte der können einzeln oder gemeinsam in einem erfindungsgemäßen An- triebsstrang zum Einsatz kommen.