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Title:
DUAL-CLUTCH TRANSMISSION AND HYBRID DRIVE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/048852
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a dual-clutch transmission (4) comprising at least one first sub-transmission (5), a second sub-transmission (6), a first counter shaft (7) which is permanently rotationally fixed to a first output gear (9), and a second counter shaft (8) which is permanently rotationally fixed to a second output gear (10). A first idler gear (25) paired with the first sub-transmission (5) and a second idler gear (33) paired with the second sub-transmission (6) are arranged such that each gear is coaxial to the first counter shaft (7) and such that the gears can be coupled together in a rotationally fixed manner by means of a bridge switch element (B). The invention is characterized in that the first sub-transmission (5) comprises precisely three single gear planes (20, 23, 26), namely a first single gear plane (20), a second single gear plane (23) which comprises the first idler gear (25), and a third single gear plane (26), and the second sub-transmission (6) comprises precisely two single gear planes (29, 30), namely a fourth single gear plane (29) which comprises the second idler gear (33) and a fifth gear plane (30), and is designed to allow eight gears to be formed with a speed-reducing transmission.

Inventors:
HAHN PETER (DE)
GITT CARSTEN (DE)
HAERTER TOBIAS (DE)
ZEIBIG JONATHAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/071774
Publication Date:
March 10, 2022
Filing Date:
August 04, 2021
Export Citation:
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Assignee:
DAIMLER AG (DE)
International Classes:
F16H3/00; F16H3/08; F16H3/093
Foreign References:
DE102013009310A12014-12-04
DE102007049270A12009-04-16
DE102012022777A12014-05-22
DE102009002353A12010-10-21
DE102010055645A12012-06-28
DE102013009310A12014-12-04
DE102019004762B32020-07-23
Attorney, Agent or Firm:
SCHEIDLE, Thorsten (DE)
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Claims:
Patentansprüche Doppelkupplungsgetriebe (4) mit einem ersten Teilgetriebe (5), dem eine erste Kupplung (K1) und eine erste Teilgetriebeeingangswelle (18) zugeordnet ist, mit einem zweiten Teilgetriebe (6), dem eine zweite Kupplung (K2) und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle (19) zugeordnet ist, mit einer ersten Vorgelegewelle (7), mit welcher ein erstes Abtriebsrad (9) permanent drehtest verbunden ist, und mit einer zweiten Vorgelegewelle (8), mit welcher ein zweites Abtriebsrad (10) permanent drehtest verbunden ist, wobei ein dem ersten Teilgetriebe (5) zugeordnetes erstes Losrad (25) sowie ein dem zweiten Teilgetriebe (6) zugeordnetes zweites Losrad (33) jeweils koaxial zu der ersten Vorgelegewelle (7) angeordnet sind und mittels eines Brückenschaltelementes (B) drehtest miteinander koppelbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Teilgetriebe (5) genau drei Einfachradebenen (20, 23, 26) umfasst, nämlich eine erste Einfachradebene (20), eine das erste Losrad (25) umfassende zweite Einfachradebene (23), und eine dritte Einfachradebene (26), und dass das zweite Teilgetriebe (6) genau zwei Einfachradebenen (29, 30) umfasst, nämlich eine das zweite Losrad (33) umfassende vierte Einfachradebene (29) und eine fünfte Einfachradebene (30), und welches dazu eingerichtet ist, dass ein erster Getriebegang, ein zweiter Getriebegang, ein dritter Getriebegang, ein vierter Getriebegang, ein fünfter Getriebegang, ein sechster Getriebegang, ein siebter Getriebegang und ein achter Getriebegang mit in der genannten Reihenfolge fallender Übersetzung gebildet werden kann. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Schaltelement (D) vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist, die erste Einfachradebene (20) zur Bildung des ersten Getriebeganges und zur Bildung des zweiten Getriebeganges drehmomentübertragend mit der zweiten Vorgelegewelle (8) zu verbinden. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Schaltelement (A) vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist die zweite Einfachradebene (23) zur Bildung des sechsten Getriebeganges drehmomentübertragend mit der ersten Vorgelegewelle (7) zu verbinden. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein drittes Schaltelement (E) vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist die dritte Einfachradebene (26) zur Bildung des dritten Getriebeganges und zur Bildung des vierten Getriebeganges drehmomentübertragend mit der zweiten Vorgelegewelle (8) zu verbinden. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein viertes Schaltelement (C) vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist die vierte Einfachradebene (29) zur Bildung des fünften Getriebeganges drehmomentübertragend mit der ersten Vorgelegewelle (7) zu verbinden. Doppelkupplungsgetriebe (4) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein fünftes Schaltelement (F) vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist die fünfte Einfachradebene (30) zur Bildung des siebten Getriebeganges und zur Bildung des achten Getriebeganges drehmomentübertragend mit der zweiten Vorgelegewelle (8) zu verbinden. Doppelkupplungsgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Einfachradebene (20), die zweite Einfachradebene (23), die dritte Einfachradebene (26), die vierte Einfachradebene (29), die fünfte Einfachradebene (30) und das Kupplungsbauteil (13) in der genannten Reihenfolge axial nacheinander angeordnet sind. Hybridantriebsystem (1) mit einem Verbrennungsmotor (2), einer elektrischen Maschine (3) und einem Doppelkupplungsgetriebe (4) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (2) mit einer Eingangswelle (11) des Doppelkupplungsgetriebes (4) zumindest mittelbar gekoppelt oder koppelbar ist. Hybridantriebsystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Eingangswelle (11) und der Doppelkupplung (K1/K2) eine Trennkupplung (KO) vorgesehen ist, deren Eingangsseite (14) mit der Eingangswelle (11) und deren Ausgangsseite (15) mit der Doppelkupplung (K1/K2), umfassend eine erste Kupplung (K1) und eine zweite Kupplung (K2), gekoppelt ist. Hybridantriebsystem nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (17) der elektrischen Maschine (3) , vorzugsweise über ein Getriebeelement (16), mit der Ausgangsseite (15) der Trennkupplung (K0) verbunden ist.
Description:
Doppelkupplungsgetriebe und Hybridantriebsystem

Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten Teilgetriebe und einem zweiten Teilgetriebe nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.

Ein Doppelkupplungsgetriebe, das auch für ein Hybridantriebsystem geeignet ist, ist in der DE 10 2009 002 353 A1 beschrieben. Dieses Getriebe ist dabei in der Lage, acht Gänge zu schalten und verfügt über ein Brückenschaltelement zwischen den Losrädern für den dritten und vierten Gang. Die beiden über das Brückenschaltelement verbindbaren Losräder sind unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet. Zwischen ihnen ist eine Einfachradebene des nächstniedrigeren Gangs eingeschlossen, wobei diese auf dem Teilgetriebe desjenigen Losrades mit der höheren Gangstufe der beiden über das Brückenschaltelement verbindbaren Losräder liegt. Dabei ist neben den acht Vorwärtsgängen ein mechanischer Rückwärtsgang vorgesehen. Alles in allem ist es so, dass der Aufbau des Getriebes, insbesondere in axialer Richtung, also in der Achsrichtung der Teilgetriebeeingangswellen und parallelen Vorgelegewellen, relativ groß baut.

Ferner sind aus dem Stand der Technik, insbesondere aus der DE 10 2010 055 645 A1 , der DE 10 2013 009 310 A1 und der DE 10 2019 004 762 B3 Doppelkupplungsgetriebe mit Eignung für Hybridantriebssysteme bekannt.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein verbessertes Doppelkupplungsgetriebe mit acht Vorwärtsgängen anzugeben, welches kompakter realisiert werden kann, vor allem in der axialen Baurichtung. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Doppelkupplungsgetriebe mit den Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Außerdem löst ein Hybridantriebssystem mit einem solchen Doppelkupplungsgetriebe und den Merkmalen im Anspruch 8 die Aufgabe. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Doppelkupplungsgetriebes sowie des Hybridantriebssystems ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.

Ausgegangen wird von einem Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten Teilgetriebe, dem eine erste Kupplung und eine erste Teilgetriebeeingangswelle zugeordnet ist. Ferner ist ein zweites Teilgetriebe umfasst, dem eine zweite Kupplung und eine zweite Teilgetriebeeingangswelle zugeordnet ist. Das Doppelkupplungsgetriebe umfasst ferner eine erste Vorgelegewelle, mit welcher ein erstes Abtriebsrad permanent drehfest verbunden ist, und eine zweite Vorgelegewelle, mit welcher ein zweites Abtriebsrad permanent drehfest verbunden ist. Dabei sind ein dem ersten Teilgetriebe zugeordnetes erstes Losrad sowie ein dem zweiten Teilgetriebe zugeordnetes zweites Losrad jeweils koaxial zu der ersten Vorgelegewelle angeordnet und mittels eines Brückenschaltelementes drehfest miteinander koppelbar.

Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe umfasst im ersten Teilgetriebe genau drei Einfachradebenen, nämlich eine erste Einfachradebene, eine zweite Einfachradebene und eine dritte Einfachradebene, wobei die zweite Einfachradebene das erste Losrad umfasst, welches mit dem zweiten Losrad über das Brückenschaltelement koppelbar ist. Das zweite Teilgetriebe umfasst dann genau zwei Einfachradebenen, nämlich eine vierte Einfachradebene und eine fünfte Einfachradebene, wobei die vierte Einfachradebene das zweite Losrad umfasst.

Die erste Kupplung und die zweite Kupplung bilden zusammen eine Doppelkupplung.

Damit, dass ein Element koaxial zu einer Welle angeordnet ist, ist gemeint, dass das Element koaxial zu einer Drehachse dieser Welle angeordnet ist.

Mit einer drehfesten Verbindung zweier drehbar gelagerten Elemente ist gemeint, dass die beiden Elemente koaxial zueinander angeordnet sind und derart miteinander verbunden sind, dass sie mit gleicher Winkelgeschwindigkeit drehen. Mit einem Schaltelement ist eine Vorrichtung gemeint, mittels der ein Losrad drehtest mit einer koaxial zu dem Losrad angeordneten Welle verbunden werden kann. Zu der drehfesten Verbindung hat das Schaltelement einen geschalteten Zustand. Zu einem Lösen der drehfesten Verbindung hat das Schaltelement einen nichtgeschalteten Zustand. Vorteilhaft weist das Schaltelement eine Klauenverzahnung und eventuell eine Synchronisiervorrichtung auf.

Mit einer Einfachradebene ist eine Radebene gemeint, in der genau eine Zahnradpaarung aus genau zwei miteinander kämmenden Zahnrädern angeordnet ist.

Damit sind acht als Vorwärtsgänge ausgebildete Getriebegänge, nämlich ein erster Getriebegang bis ein achter Getriebegang, mit in der Reihenfolge der Nummerierung abfallender Übersetzung realisierbar. Der Aufbau lässt sich dabei außerordentlich einfach und in axialer Richtung kompakt realisieren. Durch den Verzicht auf Radebenen mit mehreren Rädern und den konsequenten Einsatz der genannten Anzahl von drei Einfachradebenen im ersten Teilgetriebe und zwei Einfachradebenen im zweiten Teilgetriebe wird der Aufbau entsprechend einfach. Der Nachteil, dass zwischen zwei diskreten Gangstufen kein Schalten unter Last möglich ist, da die dafür benötigten Räder auf dem gleichen Teilgetriebe liegen und deshalb nicht voreingelegt werden können, kann im Hinblick auf die entscheidenden Vorteile hinsichtlich der axialen Baulänge hier in Kauf genommen werden.

Das Doppelkupplungsgetriebe mit seinen acht Getriebegängen, welche allesamt als Vorwärtsgangstufen ausgebildet sind, kann beispielsweise als Achtganggetriebe oder als Sechsganggetriebe mit zwei Crawler-Gangstufen, welche ebenfalls beide als Vorwärtsgangstufen ausgebildet sind, eingesetzt werden. Durch die kompakte Baulänge lässt es sich insbesondere quer zur Fahrtrichtung verbauen, was hinsichtlich des Packagings ein ganz entscheidender Vorteil ist.

Konkret kann es dabei gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes vorgesehen sein, dass ein erstes Schaltelement dazu eingerichtet ist, die erste Einfachradebene zur Bildung des ersten Getriebegangs und auch zur Bildung des zweiten Getriebegangs drehmomentübertragend mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden.

Ein Wechsel zwischen diesen beiden Getriebegängen lässt sich dabei lastschaltbar durch einen Kupplungswechsel in der Doppelkupplung realisieren. Mittels des Brückenschaltelements kann dabei ein Windungsgang, bei welchem also beide Teilgetriebe genutzt werden, realisiert werden.

Gemäß einer weiteren sehr vorteilhaften Ausgestaltung kann es ferner vorgesehen sein, dass ein zweites Schaltelement vorgesehen ist, welches dazu eingerichtet ist, die zweite Einfachradebene zur Bildung des sechsten Getriebegangs drehmomentübertragend mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden.

Ein drittes Schaltelement dient dann wieder zum Verbinden der dritten Einfachradebene zur Ausbildung des dritten Getriebegangs und zur Ausbildung des vierten Getriebegangs, in dem eine drehmomentübertragende Anbindung an die zweite Vorgelegewelle erfolgt. Wie bereits beim ersten und zweiten Getriebegang ist dann einer dieser Gänge, nämlich der vierte Getriebegang, wiederum als Windungsgang ausgebildet. Ein Gangwechsel von dem dritten Getriebegang zu dem vierten Getriebegang erfolgt lastschaltbar über einen Kupplungswechsel in der Doppelkupplung.

Ein viertes Schaltelement kann gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen sein, um die vierte Einfachradebene zur Bildung des fünften Getriebegangs drehmomentübertragend mit der ersten Vorgelegewelle zu verbinden.

Ein fünftes Schaltelement ist dann gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes vorgesehen, um die fünfte Einfachradebene zur Bildung des siebten Getriebegangs und zur Bildung des achten Getriebegangs drehmomentübertragend mit der zweiten Vorgelegewelle zu verbinden. Auch hier kommt wieder das Brückenschaltelement zum Einsatz, um über einen Windungsgang bei dieser Verschaltung des fünften Schaltelements eine der beiden Gangstufen entsprechend auszubilden.

Eine sehr vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes sieht dabei vor, dass die erste, die zweite, die dritte, die vierte und die fünfte Einfachradebene sowie die erste Kupplung in der genannten Reihenfolge axial nacheinander angeordnet sind. Diese Anordnung, welche zur Kompaktheit des Aufbaus beiträgt, führt dann letztlich dazu, dass die erste Teilgetriebeeingangswelle als Vollwelle ausgebildet ist und die zweite Teilgetriebeeingangswelle als Hohlwelle, was ebenfalls zum kompakten Aufbau beiträgt.

Wie oben bereits erwähnt kann ein Hybridantriebssystem für ein Fahrzeug ein solches Doppelkupplungsgetriebe in einer der beschriebenen Ausgestaltungsvarianten umfassen. Es umfasst dann ferner einen Verbrennungsmotor sowie eine elektrische Maschine, wobei es bei dem Hybridantriebssystem erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Verbrennungsmotor mit einer Eingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes zumindest mittelbar gekoppelt oder koppelbar ist. Eine mittelbare Kopplung bedeutet, dass Einrichtungen zur Dämpfung und Tilgung von Drehschwingungen, beispielsweise ein Zweimassenschwungrad, ein Drehschwingungsdämpfer oder Ähnliches zwischen der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und der Eingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes angeordnet sind. Der Verbrennungsmotor kann außerdem über eine Trennkupplung ab- und angekoppelt sein, welche zusammen mit der Doppelkupplung als integriertes Kupplungsbauteil realisiert werden kann.

Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems kann es ferner vorgesehen sein, dass zwischen der Eingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes und der Doppelkupplung ebendiese Trennkupplung vorgesehen ist, deren Eingangsseite mit der Eingangswelle und deren Ausgangsseite mit der Doppelkupplung verbunden ist, welche ihrerseits wieder eine erste und eine zweite Kupplung umfasst. Damit entsteht das oben angesprochene integrierte Kupplungsbauteil.

Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung kann es dann ferner vorsehen, dass ein Rotor der elektrischen Maschine, vorzugsweise über ein Getriebeelement, wie ein Ritzel, eine Kette, ein Riemen oder auch ein vollständiges schaltbares Getriebe, mit der Ausgangsseite der Trennkupplung verbunden ist. Besonders bevorzugt erfolgt die Verbindung über ein einfaches Ritzel, um so bei geöffneter Trennkupplung das Doppelkupplungsgetriebe und letztlich dessen Abtriebswelle bzw. dessen beide Abtriebsräder, wie es bei Doppelkupplungsgetrieben üblich ist, entsprechend anzutreiben. Diese Möglichkeit bei geöffneter Trennkupplung unabhängig vom Verbrennungsmotor das Doppelkupplungsgetriebe elektrisch anzutreiben, und damit ein mit dem Doppelkupplungsgetriebe bzw. dem Hybridantriebssystem ausgestattetes Fahrzeug rein elektrisch zu treiben, schafft auch die Möglichkeit, den Verzicht auf den mechanischen Rückwärtsgang zu kompensieren, indem für den Fall einer Rückwärtsfahrt der Antrieb über die elektrische Maschine erfolgt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Doppelkupplungsgetriebes sowie des Hybridantriebssystems gemäß der Erfindung ergeben sich auch aus den Ausführungsbeispielen, welche nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur erläutert werden.

Die einzige beigefügte Figur zeigt dabei ein denkbares Ausführungsbeispiel eines Hybridantriebssystems gemäß der Erfindung, mit einem Doppelkupplungsgetriebe in einer Ausgestaltung gemäß der Erfindung.

In der Darstellung der einzigen beigefügten Figur ist ein Hybridantriebssystem 1 gezeigt, welches einen Verbrennungsmotor 2 sowie eine elektrische Maschine 3 umfasst. Das Hybridantriebssystem 1 umfasst außerdem ein Doppelkupplungsgetriebe 4, welches in ein erstes Teilgetriebe 5 und ein zweites Teilgetriebe 6 unterteilt ist. Über eine erste Vorgelegewelle 7 sowie eine zweite Vorgelegewelle 8 mit jeweils drehfest darauf angeordneten Abtriebsrädern, nämlich einem ersten Abtriebsrad 9 und einem zweiten Abtriebsrad 10, wird ein hier nicht dargestellter Abtrieb angetrieben, beispielsweise ein Zahnrad, welches mit einer Abtriebswelle gekoppelt ist, oder ein mit einem Differentialkäfig drehfest verbundenes Zahnrad.

Im Kraftfluss ausgehend von dem Verbrennungsmotor 2 ist zwischen einer Kurbelwelle dieses Verbrennungsmotors 2 und einer Eingangswelle 11 des Doppelkupplungsgetriebes 4 ein Zweimassenschwungrad 12 angeordnet, welches zur Tilgung und Dämpfung von Drehschwingungen dient. Im Anschluss folgt das Kupplungsbauteil 13, welches die eigentliche Doppelkupplung mit einer ersten Kupplung K1 und einer zweiten Kupplung K2 umfasst, sowie eine Trennkupplung KO. Eine Eingangsseite 14 der Trennkupplung KO ist mit der Eingangswelle 11 des Doppelkupplungsgetriebes 4 verbunden. Außerdem ist eine Ausgangsseite 15 der Trennkupplung KO über ein Ritzel 16 mit einem Rotor 17 der elektrischen Maschine 3 verbunden. Die Ausgangsseite 15 der Trennkupplung KO ist außerdem jeweils mit Eingangsseiten der beiden Kupplungen K1 und K2 der Doppelkupplung verbunden, welche diese Ausgangsseite 15 ihrerseits mit einer ersten Teilgetriebeeingangswelle 18 des ersten Teilgetriebes 5 und einer zweiten Teilgetriebeeingangswelle 19 des zweiten Teilgetriebes 6 verbinden können. Die erste Teilgetriebeeingangswelle 18 ist dabei als Vollwelle ausgebildet, die zweite Teilgetriebeeingangswelle 19 umgibt diese als Hohlwelle. Die beiden Teilgetriebeeingangswellen 18, 19 sind koaxial zueinander angeordnet.

Dem ersten Teilgetriebe 5 und damit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 18 zugeordnet sind nun drei Einfachradebenen. Eine erste Einfachradebene 20 umfasst ein Festrad 21 , welches koaxial zu der ersten Teilgetriebeeingangswelle 18 angeordnet ist und drehfest mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 18 verbunden ist, sowie ein drittes Losrad 22, welches koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 8 angeordnet ist und über ein erstes Schaltelement D mit dieser drehfest verbunden werden kann. In axialer Richtung der Teilgetriebeeingangswellen 18, 19 folgt dann eine ebenfalls dem ersten Teilgetriebe 5 zugeordnete zweite Einfachradebene 23 mit einem mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 18 drehfest verbundenen zweiten Festrad 24, welches mit einem ersten Losrad 25, welches koaxial zu der ersten Vorgelegewelle 7 angeordnet ist, entsprechend kämmt. Ein zweites Schaltelement A ist dazu vorgesehen, dieses erste Losrad 25 schaltbar drehfest mit der ersten Vorgelegewelle 7 zu koppeln.

Eine dritte Einfachradebene 26 ist ebenfalls dem ersten Teilgetriebe 5 zugeordnet. Ein drittes Festrad 27 dieser dritten Einfachradebene 26 ist dementsprechend mit der ersten Teilgetriebeeingangswelle 18 drehfest verbunden. Es kämmt mit einem vierten Losrad 28, welches wiederum koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 8 angeordnet ist. Über ein drittes Schaltelement E lässt sich dieses vierte Losrad 28 mit der zweiten Vorgelegewelle 8 schaltbar drehfest verbinden.

Zwei weitere Einfachradebenen, nämlich eine vierte Einfachradebene 29 und eine fünfte Einfachradebene 30 sind dem zweiten Teilgetriebe 6 zugeordnet. Sie verfügen jeweils über Festräder, also ein viertes Festrad 31 und ein fünftes Festrad 32, welche drehfest mit der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Teilgetriebeeingangswelle 19 verbunden sind. Das vierte Festrad 31 der vierten Einfachradebene 29 kämmt dabei mit einem zweiten Losrad 33, welches wiederum über ein viertes Schaltelement C mit der ersten Vorgelegewelle 7 drehtest verbindbar ist. In der fünften Einfachradebene 30 kämmt deren fünftes Festrad 32 mit einem fünften Losrad 34, welches wiederum koaxial zur zweiten Vorgelegewelle 8 angeordnet ist. Über ein fünftes Schaltelement F lässt sich dieses fünfte Losrad 34 bei Bedarf mit der zweiten Vorgelegewelle 8 drehtest verbinden. Neben den beschriebenen Elementen umfasst das Hybridantriebssystem 1 bzw. sein Doppelkupplungsgetriebe 4 außerdem ein Brückenschaltelement B, welches axial zwischen dem ersten Losrad 25 und dem zweiten Losrad 33 angeordnet ist und diese bei Bedarf miteinander drehtest verbinden kann, ohne dass diese beiden Losräder 25, 33 zugleich drehtest mit der ersten Vorgelegewelle 7 verbunden wären. Da das erste Losrad 25 dem ersten Teilgetriebe 5 und das zweite Losrad 33 dem zweiten Teilgetriebe 6 zugeordnet sind, ergibt sich für den Fall des geschalteten Brückenschaltelements B ein Windungsgang.

In einem Schaltzustand, in dem das erste Losrad 25 und das zweite Losrad 33 mittels des Brückenschaltelementes B drehtest miteinander verbunden sind, sind das erste Losrad 25 und das zweite Losrad 33 immer relativ zu der ersten Vorgelegewelle 7 drehbar.

Die erste Vorgelegewelle 7 und die zweite Vorgelegewelle 8 sind parallel zueinander und parallel zu der Einangswelle 11 angeordnet. Vorteilhaft ist der Rotor 17 nicht koaxial sondern ebenfalls parallel und achsversetzt zu der Eingangswelle 11 angeordnet. In Kombination mit den Radsatzmerkmalen lässt sich das Hybridantriebsystem 1 auf diese Weise insgesamt axial sehr kurz bauen.

Mit dem Aufbau lassen sich nun acht Vorwärtsgänge entsprechend realisieren. Die Übersetzungsverhältnisse und die Größe bzw. Zähnezahlen der einzelnen in dem Doppelkupplungsgetriebe 4 verbauten Zahnräder sind dann auf die entsprechenden Übersetzungen abgestimmt, um so beispielsweise acht Vorwärtsgänge mit in der Reihenfolge ihrer Nummerierung abfallenden Übersetzungen zu schaffen oder beispielsweise sechs derartige Vorwärtsgänge und zwei als Vorwärtsgänge konzipierte Crawler-Gänge, je nach Einsatzzweck des Hybridantriebssystems 1. Der Schaltablauf kann sich nun so gestalten, wie es durch die an den jeweiligen Losrädern 22, 25, 28, 33 und 34 notierten Gangstufen i_n zu erkennen ist. Bei geschlossenem ersten Schaltelement D würde sich dann ein erster Getriebegang bei gleichzeitig geschlossenem Brückenschaltelement B und einem Antrieb über das zweite Teilgetriebe 6, also einer geschlossenen Kupplung K2, ergeben. Die erste Gangstufe ist dabei als Windungsgang ausgebildet, deren Antrieb über das erste Teilgetriebe 6 bei geschlossener Kupplung K2 und deren Abtrieb über das zweite Teilgetriebe 5 und die zweite Vorgelegewelle 8 mit ihrem zweiten Abtriebsrad 10 erfolgt.

Zum Wechsel aus dem ersten Getriebegang in den zweiten Getriebegang wird dieser Windungsgang aufgehoben, indem die Kupplungen K2, K1 entsprechend gewechselt werden. Über das erste Schaltelement D und das dritte Losrad 22 lassen sich so also die ersten beiden Gangstufen realisieren. Das Brückenschaltelement B kann bei diesem Wechsel gelöst werden. Der Wechsel zwischen dem ersten Getriebegang und dem zweiten Getriebegang ist lastunterbrechungsfrei möglich.

Für den Wechsel zum dritten Getriebegang wird, falls es zuvor gelöst war, nun wieder das Brückenschaltelement B eingelegt und das dritte Schaltelement E verbindet das vierte Losrad 28 mit der zweiten Vorgelegewelle 8. Vorteilhaft bleibt allerdings das Brückenschaltelement B bei dem Wechsel von dem zweiten Getriebegang zu dem dritten Getriebegang eingelegt. Auch dieser dritte Getriebegang ist entsprechend als Windungsgang ausgelegt, sodass die Kupplung K2 geschlossen und die Kupplung K1 geöffnet wird.

Durch einen erneuten Kupplungswechsel mit Öffnen der zweiten Kupplung K2 und Schließen der ersten Kupplung K1 wird dann der vierte Getriebegang realisiert.

Für einen Wechsel von dem vierten Getriebegang zu dem fünften Getriebegang muss zunächst das Brückenschaltelement B ausgelegt werden, falls es nicht schon ausgelegt ist. Der fünfte Getriebegang lässt sich dann ausgehend von der vierten Gangstufe vorbereiten, indem das vierte Schaltelement C geschlossen und beim Wechsel in diese Gangstufe umgekuppelt wird. Für die sechste Gangstufe wird das zweite Schaltelement A eingelegt und wieder umgekuppelt. Für die siebte Gangstufe dementsprechend das fünfte Schaltelement F. Um von der siebten Gangstufe in die achte Gangstufe zu wechseln, ist dann nochmals ein Windungsgang vorgesehen, welcher durch das Einlegen des Brückenschaltelements B und ein Umkuppeln der Kupplungen K1 , K2 der Doppelkupplung eingelegt wird.

Ein mechanischer Rückwärtsgang existiert hier nicht. Ein Schalten vom zweiten in den dritten Gang unter Last ist ebenfalls nicht möglich, beide Einschränkungen lassen sich jedoch im Hinblick auf den außerordentlich kompakten Aufbau in axialer Richtung akzeptieren. Die elektrische Maschine 3 kann einen elektrischen Rückwärtsgang realisieren und beim Wechsel vom zweiten auf den dritten Gang die beteiligten Elemente bei Bedarf synchronisieren.

Eine alternative Ausgestaltung des Hybridantriebssystems 1 könnte es bei geänderten Größen und Übersetzungen der Zahnräder nun auch vorsehen, dass an die Stelle der Umsetzung der dritten und vierten Gangstufe über die dritte Einfachradebene 26 ein Aufbau tritt, bei welchem über diese dritte Einfachradebene 26 und das ihr zugeordnete vierte Losrad 28 zwei Crawler-Gänge umgesetzt werden. An die Stelle der Gänge 3 und 4 in der Darstellung der einzigen beigefügten Figur würden dann die Crawler-Gänge C1/C2 treten, welche wiederum als ein Windungsgang und ein Direktgang analog zu den Gangstufen 3 und 4 in der obigen Beschreibung geschaltet werden würden. Der dritte Gang wäre in diesem Fall über das zweite Losrad 33 der vierten Einfachradebene 29 realisiert, der vierte Gang über das erste Losrad 25 der zweiten Einfachradebene 23. Die verbleibenden Gänge 5 und 6 wären dann analog zu den Gängen 7 und 8 im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel über das fünfte Losrad 34 der fünften Einfachradebene 30 unter Verwendung eines Windungsgangs zu realisieren. Der Aufbau könnte dann mit Ausnahme der gewählten Radgrößen und Zähnezahlen quasi identisch zu dem oben beschriebenen Aufbau realisiert werden, wobei an die Stelle der Gangstufen 3 und 4 die beiden Crawler-Gänge C1/C2, an die Stelle der Gangstufe 5 die Gangstufe 3, an die Stelle der Gangstufe 6 die Gangstufe 4 und an die Stelle der Gangstufen 7/8 die Gangstufen 5/6 treten.