DE102014201355B4

DE102014201355B4 - Drive arrangement for a motor vehicle

Info

Publication number: DE102014201355B4
Application number: DE102014201355.0A
Authority: DE
Inventors: Horst Hartmann; Thorsten BIERMANN; Sebastian Giehl
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2014-01-27
Filing date: 2014-01-27
Publication date: 2015-08-27
Anticipated expiration: 2034-01-28
Also published as: DE102014201355A1

Abstract

Die Erfindung richtet sich auf eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine, einer ersten Generatoreinrichtung die mit der Brennkraftmaschine kinematisch gekoppelt ist, einem Hauptgetriebe mit einem Getriebeeingang und einem Getriebeausgang, zur kinematischen Koppelung des Getriebeeingangs und des Getriebeausgangs mit unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen, wenigstens einem Achsgetriebe zur Verzweigung der Antriebsleistung auf die Räder einer Achse jenes Kraftfahrzeuges, einer Kupplungseinrichtung die in einem zwischen der Brennkraftmaschine und dem Hauptgetriebe liegenden Bereich des Antriebsstranges vorgesehen ist und eine schaltbare Aufhebung der Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Hauptgetriebe ermöglicht, und einer zweiten Generatoreinrichtung, zur Rekuperation kinetischer Energie im Rahmen des Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges, wobei die zweite Generatoreinrichtung in einem zwischen der Kupplungseinrichtung und den Rädern des Kraftfahrzeuges liegenden Bereich des Antriebsstrangs kinematisch an den Antriebsstrang angekoppelt ist, in einem zwischen der Brennkraftmaschine und der zweiten Generatoreinrichtung liegenden Bereich eine Freilaufeinrichtung vorgesehen ist, die im Rahmen eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges in einen Freigabezustand gelangt, so dass kein Schubmoment an der Brennkraftmaschine anliegt, und die erste Generatoreinrichtung derart betreibbar und mit der Brennkraftmaschine operativ gekoppelt ist, dass über die erste Generatoreinrichtung ein Betrieb der Brennkraftmaschine in einem Schubabschaltungsmodus veranlassbar ist.The invention is directed to a drive arrangement for a motor vehicle, with an internal combustion engine, a first generator device which is kinematically coupled to the internal combustion engine, a main transmission with a transmission input and a transmission output, for kinematic coupling of the transmission input and the transmission output with different transmission ratios, at least one axle drive for branching the drive power to the wheels of an axle of that motor vehicle, a coupling device which is provided in a lying between the engine and the main transmission portion of the drive train and a switchable cancellation of the drive connection between the internal combustion engine and the main transmission allows, and a second generator means for recuperation Kinetic energy in the context of the overrun operation of the motor vehicle, wherein the second generator means in a between the coupling device and the R the area of the drive train lying in the motor vehicle is kinematically coupled to the drive train, a freewheel device is provided in a region lying between the internal combustion engine and the second generator device, which reaches a release state during a coasting operation of the motor vehicle so that no thrust torque is applied to the internal combustion engine , and the first generator device is operable and operatively coupled to the internal combustion engine such that operation of the internal combustion engine in a fuel cut-off mode can be initiated via the first generator device.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung richtet sich auf eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, wobei diese Antriebsanordnung eine Brennkraftmaschine, ein Hauptgetriebe, wenigstens ein Achsgetriebe zur Verzweigung der Antriebsleistung auf die Räder einer Achse jenes Kraftfahrzeuges und einer erste an die Brennkraftmaschine angekoppelte Generatoreinrichtung, sowie eine zweite Generatoreinrichtung zur Rekuperation kinetischer Energie im Rahmen des Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges, umfasst.The invention is directed to a drive arrangement for a motor vehicle, said drive arrangement being an internal combustion engine, a main transmission, at least one axle drive for branching the drive power to the wheels of an axle of that motor vehicle and a first generator device coupled to the internal combustion engine, and a second generator device for recuperation kinetic Energy in the context of the overrun operation of the motor vehicle, comprising.

Aus US 2003/0078135 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, welche eine Brennkraftmaschine, eine Getriebeeinrichtung, eine Generatoreinrichtung, eine Kupplungseinrichtung und ein Achsdifferential umfasst, wobei diese Antriebsanordnung weiterhin einen Getriebeabschnitt umfasst, der eine zur genannten Generatoreinrichtung parallele Übertragung der seitens der Brennkraftmaschine generierten Antriebsleistung in einen zwischen der Generatoreinrichtung und der Kupplungseinrichtung liegenden Systemabschnitt ermöglicht. Die Generatoreinrichtung selbst ist kinematisch derart in die Antriebsanordnung eingebunden, dass deren Stator durch die Brennkraftmaschine angetrieben wird und deren Rotor auf jenen Systemabschnitt geführt ist, an welchen der genannte die Generatoreinrichtung umgehende Getriebeabschnitt angebunden ist.Out US 2003/0078135 A1 a drive arrangement for a motor vehicle is known, which comprises an internal combustion engine, a transmission device, a generator device, a coupling device and an axle differential, said drive arrangement further comprising a transmission section which parallel to said generator means transmission of the engine generated by the drive power in one between the Generator device and the coupling device lying system section allows. The generator device itself is kinematically integrated into the drive arrangement in such a way that its stator is driven by the internal combustion engine and its rotor is guided onto those system section to which said transmission section bypassing the generator device is connected.

Aus DE 102 57 257 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein primär über eine Brennkraftmaschine getriebenes Kraftfahrzeug bekannt, welche eine Generatoreinrichtung umfasst, über die im Rahmen eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges die kinetische Energie des Fahrzeuges rekuperiert werden kann. Der Generator ist in einem zwischen einem Hauptgetriebe und einem Achsdifferential liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt. Über eine Kupplungseinrichtung kann im Rahmen des Schubbetriebs die Antriebsverbindung zwischen dem Hauptgetriebe und einer Brennkraftmaschine aufgehoben werden. Hierdurch wird es möglich, die kinetische Energie des Kraftfahrzeuges ohne Verlust durch den Schleppleistungsbedarf der Brennkraftmaschine zurück zu gewinnen.Out DE 102 57 257 A1 a drive arrangement for a primarily driven by an internal combustion engine motor vehicle is known, which comprises a generator means, can be recuperated in the context of a pushing operation of the motor vehicle, the kinetic energy of the vehicle. The generator is coupled to the drivetrain in a region between a main transmission and an axle differential. By means of a clutch device, the drive connection between the main transmission and an internal combustion engine can be canceled as part of the overrun operation. This makes it possible to recover the kinetic energy of the motor vehicle without loss due to the drag power requirement of the internal combustion engine.

Aus DE 196 06 771 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine zum Antrieb durch eine Brennkraftmaschine vorgesehene Getriebeeinrichtung und eine Generatoreinrichtung umfasst. Die Getriebeeinrichtung ist als Überlagerungsgetriebe ausgeführt. Die Generatoreinrichtung ist in zwei Generatormodule unterteilt die jeweils auch als Antriebsmotor betreibbar sind. Diese beiden Generatormodule sind mit zwei Eingangswellen des Überlagerungsgetriebes verbunden. Zudem ist eines der Generatormodule über einen Freilauf mit einer zur Brennkraftmaschine führenden Antriebswelle verbunden. Wird diese Antriebsanordnung im Schubbetrieb betrieben, so kann der Freilauf in einen Öffnungszustand gelangen und über die Generatoreinrichtungen zumindest ein Teil der kinetischen Energie des Fahrzeuges rekuperiert und in einem Akkusystem gespeichert werden.Out DE 196 06 771 A1 a drive arrangement for a motor vehicle is known which comprises a transmission device provided for driving by an internal combustion engine and a generator device. The transmission device is designed as a superposition gear. The generator device is subdivided into two generator modules, each of which can also be operated as a drive motor. These two generator modules are connected to two input shafts of the superposition gear. In addition, one of the generator modules is connected via a freewheel with a leading to the engine drive shaft. If this drive arrangement is operated in overrun mode, then the freewheel can enter an open state and at least part of the kinetic energy of the vehicle can be recuperated via the generator devices and stored in a battery system.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welcher im Rahmen des Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges die potentielle und/oder kinetische Energie des Fahrzeugs mit einem hohen Wirkungsgrad rekuperiert werden kann, und zugleich auch der Betrieb der Brennkraftmaschine energetisch vorteilhaft abgestimmt werden kann.The invention has for its object to provide a drive assembly for a motor vehicle, in which the potential and / or kinetic energy of the vehicle can be recuperated with high efficiency in the context of the overrun operation of the motor vehicle, and at the same time tuned the operation of the engine energetically advantageous can be.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Die vorangehend genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Antriebsanordnung mit den in Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen gelöst.The above object is achieved by a drive assembly with the features specified in claim 1.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei welcher bei Übergang des Betriebs des Fahrzeuges in einen Schubbetriebsmodus die kinetische und potentielle Energie des Fahrzeuges ohne Abzug des Schleppmomentes der Brennkraftmaschine rekuperiert werden kann und zudem über die direkt an die Brennkraftmaschine angebundene erste Generatoreinrichtung ein weiterer elektrischer Leistungsabgriff bewerkstelligt wird.This makes it possible in an advantageous manner to provide a drive assembly for a motor vehicle, in which the kinetic and potential energy of the vehicle can be recuperated without deduction of the drag torque of the internal combustion engine at the transition of the operation of the vehicle in a coasting mode and also directly to the Internal combustion engine connected first generator means another electrical power tap is accomplished.

Weiterhin wird ermöglicht, dass die Brennkraftmaschine in einem Schubabschaltungsmodus energetisch vorteilhaft betrieben, abgebremst oder abgeschaltet werden kann. Auf Grundlage des erfindungsgemäßen Konzeptes wird es möglich, dann wenn noch keine Schubabschaltung ausgelöst werden soll, die erste Generatoreinrichtung und die Brennkraftmaschine derart aufeinander abgestimmt zu betreiben, dass sich bei Schubbetrieb auf dem Niveau der Leerlaufdrehzahl ein dem momentanen elektrischen Leistungsbedarf angepasster, oder ggf. auch zur Bereitstellung zusätzlicher Ladeleistung geeigneter Leistungsabgriff mit einem relativ hohen Wirkungsgrad ergibt.Furthermore, it is made possible that the internal combustion engine can be energetically operated, decelerated or switched off in a fuel cut-off mode. On the basis of the concept according to the invention, it becomes possible, if no fuel cut is yet to be triggered, to operate the first generator device and the internal combustion engine in such a coordinated manner that, during overrun operation, at the level of the idling rotational speed, it is adapted to the instantaneous electrical power requirement, or possibly also to provide additional charging power suitable Leistungsabgriff with a relatively high efficiency.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird die Auslösung der Schubabschaltung unter Berücksichtigung des Koppelzustands der Freilaufeinrichtung bewerkstelligt. Der Koppelzustand kann durch unmittelbar an die Freilaufeinrichtung herangerückte Sensoren, oder auch mit der Freilaufeinrichtung zusammenwirkende elektrische Schaltorgane erfasst werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the triggering of the fuel cut-off is accomplished taking into account the coupling state of the freewheel device. The coupling state can be achieved by directly to the freewheel device zoomed in, or also be detected with the freewheel device cooperating electrical switching elements.

Die Ansteuerung der ersten Generatoreinrichtung erfolgt vorzugsweise unter Einschluss einer elektronischen Steuereinrichtung die vorzugsweise weitere hinsichtlich des momentanen Betriebszustandes des Fahrzeuges indikative Signale berücksichtigt. So kann die Schubabschaltung der Brennkraftmaschine mit einer gewissen zeitlichen Verzögerung veranlasst werden. Diese zeitliche Verzögerung kann variabel festgelegt werden, und beispielsweise bei niedriger Fahrzeuggeschwindigkeit zeitlich länger bemessen sein als bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten.The activation of the first generator device is preferably carried out with the inclusion of an electronic control device which preferably takes into account further signals indicative of the current operating state of the vehicle. Thus, the fuel cut of the internal combustion engine can be initiated with a certain time delay. This time delay can be set variably and, for example, be made longer with a lower vehicle speed than with higher vehicle speeds.

Die Schubabschaltung der Brennkraftmaschine kann vorzugsweise auch auf Grundlage einer fahrerseitigen Selektion eines Betriebsmodus unterbleiben oder weitere Kriterien berücksichtigen. Die Steuereinrichtung kann derart ausgelegt werden, dass das durch die erste Generatoreinrichtung erzeugte Generatorlastmoment sowie auch das durch die zweite Generatoreinrichtung jeweils generierte Generatorlastmoment über diese Steuereinrichtung variabel einstellbar ist.The overrun fuel cutoff of the internal combustion engine can preferably also be omitted on the basis of a driver-side selection of an operating mode or take into account further criteria. The control device can be designed in such a way that the generator load torque generated by the first generator device and also the generator load torque respectively generated by the second generator device can be variably adjusted via this control device.

Die erste Generatoreinrichtung kann in bewährter Weise über den Zugmitteltrieb der Brennkraftmaschine mit dieser kinematisch gekoppelt werden. Die erste Generatoreinrichtung ist dann über die Komponenten des sog. FEAD-Systems mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Es ist auch möglich, die erste Generatoreinrichtung in einem zwischen der Kurbelwelle und der Kupplungseinrichtung liegenden Bereich kinematisch mit der Brennkraftmaschine zu koppeln. Die erste Generatoreinrichtung kann auch so ausgebildet sein, dass diese als Anlasser betreibbar ist und damit ein zur Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine geeignetes Drehmoment in diese einkoppelt.The first generator device can be kinematically coupled in a proven manner via the traction mechanism drive of the internal combustion engine with this. The first generator device is then coupled via the components of the so-called. FEAD system with the internal combustion engine. It is also possible to kinematically couple the first generator device with the internal combustion engine in a region lying between the crankshaft and the clutch device. The first generator device can also be designed so that it can be operated as a starter and thus couples a suitable for commissioning of the internal combustion engine torque in this.

Die zur kinematischen Auftrennung des Antriebsstranges im Rahmen des Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges vorgesehene Freilaufeinrichtung kann in vorteilhafter Weise in die Kupplungseinrichtung eingebunden oder zumindest mit dieser zu einer Baueinheit zusammengefasst sein.The intended for kinematic separation of the drive train in the context of the overrun operation of the motor vehicle freewheel device can be integrated in an advantageous manner in the coupling device or at least combined with this to form a unit.

Die Freilaufeinrichtung kann auch in das Hauptgetriebe des Kraftfahrzeuges integriert werden. Das Getriebe ist beispielsweise als Schaltgetriebe als Doppelkupplungsgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt. Bei der Ausführung als Schaltgetriebe kann der Freilauf hierbei insbesondere im Bereich der Synchronisation zwischen Synchronkörper und Abtriebswelle angeordnet werden. Es ist auch möglich, die Eingangswelle als geteilte Welle auszuführen und den Freilauf zwischen den beiden Wellenabschnitten anzuordnen. Der Freilauf kann auch bei einem Festrad zwischen dem Zahnkranz und der An- oder Abtriebswelle angeordnet werden. Auch die Abtriebswelle kann als geteilte Welle ausgeführt werden und die Freilaufeinrichtung dann zwischen den beiden Wellenabschnitten der Ausgangswelle angeordnet werden. Insbesondere bei einem Getriebeaufbau mit einem direkt an das Hauptgetriebe angebundenen Achsdifferential ist es auch möglich, den Freilauf zwischen dem Differential und dem dieses treibenden Antriebsrad anzuordnen.The freewheel device can also be integrated into the main transmission of the motor vehicle. The transmission is designed for example as a manual transmission as a double clutch transmission or automated transmission. In the embodiment as a gearbox, the freewheel can be arranged in particular in the field of synchronization between the synchronizer body and the output shaft. It is also possible to design the input shaft as a split shaft and to arrange the freewheel between the two shaft sections. The freewheel can also be arranged with a fixed gear between the sprocket and the input or output shaft. Also, the output shaft can be designed as a split shaft and the freewheel device can then be arranged between the two shaft sections of the output shaft. In particular, in a transmission structure with a directly connected to the main transmission axle differential, it is also possible to arrange the freewheel between the differential and the driving drive this driving.

Je näher der Freilauf im Antriebsstrang an die Räder des Fahrzeuges herangerückt wird, umso höher wird der Systemwirkungsgrad, da umso weniger Komponenten des Antriebsstranges im Schubbetrieb mitgeschleppt werden müssen.The closer the freewheel in the drive train to the wheels of the vehicle is moved, the higher the system efficiency, since the fewer components of the drive train have to be dragged along in overrun operation.

Der Freilauf kann in vorteilhafter Weise als reibschlüssig koppelnder Freilauf, insbesondere als Klemmkörperfreilauf ausgeführt sein. Es sind jedoch auch anderweitige Freilaufvariante möglich, z. B. Kugel-, Rollen-, Klinken- und Keilfreiläufe etc.The freewheel can be designed in an advantageous manner as frictionally coupling freewheel, in particular as a sprag freewheel. However, there are also other freewheel variant possible, for. B. Ball, roller, pawls and wedge freewheels etc.

Die zweite Generatoreinrichtung kann in einem zwischen dem Eingang, oder vorzugsweise dem Ausgang des Hauptgetriebes und den Radnaben der angetriebenen Räder liegenden Bereich kinematisch an den Antriebsstrang angekoppelt sein. Sie kann hierbei in besonders vorteilhafter Weise in eine ein Achsdifferential beherbergende Baueinheit eingebunden werden. Im Falle eines mehrachsig getriebenen Fahrzeuges das als solches ein Verteilergetriebe, d. h. ein Mittendifferential umfasst, kann die zweite Generatoreinrichtung auch in dieses eingebunden werden. Es ist in vorteilhafter Weise auch möglich, die zweite Generatoreinrichtung in das Hauptgetriebe zu integrieren und mit den entsprechenden Getriebekomponenten eines kinematisch zwischen der Freilaufeinrichtung und dem Getriebeausgang liegenden Bereiches zu koppeln.The second generator device may be kinematically coupled to the drive train in a region lying between the input, or preferably the output of the main transmission and the wheel hubs of the driven wheels. In this case, it can be integrated in a particularly advantageous manner into a structural unit accommodating an axle differential. In the case of a multi-axled vehicle which as such is a transfer case, i. H. includes a center differential, the second generator means can also be integrated into this. It is also advantageously possible to integrate the second generator device in the main transmission and to couple with the corresponding transmission components of a kinematically lying between the freewheel device and the transmission output range.

Gemäß einem besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die Steuereinrichtung zur Steuerung der über die zweite Generatoreinrichtung abgegriffenen Leistung derart ausgelegt, dass diese im Rahmen des Schubbetriebs die rekuperierte Leistung derart abstimmt, dass die zweite Generatoreinrichtung ein Gegenmoment generiert, das einem Schleppmoment nahe kommt, das bei einem Mitschleppen der Brennkraftmaschine durch diese generiert werden würde. Hierdurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, die Antriebsanordnung so zu betreiben, dass im Rahmen des Schubbetriebs eine vom Fahrer erwartete Bremswirkung eintritt, die noch in einem vom Fahrer erwartenden Ausmaß mit dem gegenwärtigen Niederdrückungsgrad des Gaspedals und zusätzlich evtl. in Abhängigkeit des eingelegten Getriebegangs korreliert. In vorteilhafter Weise kann hierbei im Rahmen einer längeren Fahrt auf einer Gefällestrecke die Brennkraftmaschine abgeschaltet werden und eine angemessene Bremsleistung über die zweite Generatoreinrichtung realisiert werden, wobei die Schubleistung ohne Schleppverlust der Brennkraftmaschine rekuperiert werden kann.According to a particular aspect of the present invention, the control device for controlling the power tapped off via the second generator device is designed such that it adjusts the recuperated power during overrun so that the second generator device generates a counter-torque that approximates a drag torque entrainment of the internal combustion engine would be generated by this. This advantageously makes it possible to operate the drive arrangement in such a way that, as part of the overrun operation, a braking effect expected by the driver occurs, which still correlates with the current degree of depression of the accelerator pedal in an extent expected by the driver and possibly additionally as a function of the engaged transmission gear , Advantageously, in this case, as part of a longer journey on a downgrade the engine be switched off and an appropriate braking power can be realized via the second generator means, wherein the thrust performance can be recuperated without drag loss of the internal combustion engine.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Steuereinrichtung derart ausgelegt, dass die einzustellende Schleppmomentleistung der zweiten Generatoreinrichtung aus der gegenwärtigen über ein Gaspedal vorgegebenen Lastanforderung ermittelt wird. Die volle Schleppmomentleistung der Brennkraftmaschine wird dabei dann über die zweite Generatoreinrichtung energetisch vorteilhaft „simuliert”, wenn das Gaspedal völlig entlastet wird, d. h. überhaupt nicht betätigt ist. Je weiter das Gaspedal niedergedrückt ist, umso niedriger wird das durch die zweite Generatoreinrichtung generierte Bremsmoment eingestellt, die Brennkraftmaschine kann hierbei immer noch abgeschaltet sein, oder langsamer rotieren als die Eingangswelle des Hauptgetriebes. Wird das Gaspedal soweit niedergedrückt, dass fahrerseitig ein Leistungsbeitrag der Brennkraftmaschine gefordert wird, so wird die Brennkraftmaschine gestartet und die Brennkraftmaschine treibt sobald die Kurbelwellendrehzahl die zur aktuellen Übersetzung und Fahrzeuggeschwindigkeit passende Drehzahl erreicht wieder über den sich nunmehr schließenden Freilauf das Fahrzeug. Die Generatorleistung wird dann abgesenkt oder komplett auf Null reduziert. Ggf. wird die Generatoreinrichtung dann als Antriebseinrichtung betrieben und generiert insbesondere aus der kurz zuvor rekuperierten und in einem Akkusystem gespeicherten Energie einen Antriebsbeitrag. Der zeitliche Verlauf des Wechsels der zweiten Generatoreinrichtung aus dem Generator-Modus in den Antriebsmodus kann so abgestimmt werden, dass die Inbetriebnahme der Brennkraftmaschine derart verzögert werden kann, bis deren Leistungsbeitrag tatsächlich erforderlich ist, oder bis diese ggf. aus dem Stillstand auf eine hinreichende Drehzahl hochgefahren ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the control device is designed such that the drag torque output of the second generator device to be set is determined from the current load request predetermined via an accelerator pedal. The full Schleppmomentleistung of the internal combustion engine is then "energetically advantageous" simulated over the second generator means when the accelerator pedal is completely relieved, d. H. not operated at all. The further the accelerator pedal is depressed, the lower the braking torque generated by the second generator device is set, in which case the internal combustion engine can still be switched off or rotate slower than the input shaft of the main transmission. If the accelerator pedal is depressed so far that the driver's side a performance contribution of the internal combustion engine is required, the internal combustion engine is started and the internal combustion engine drives as soon as the crankshaft speed reaches the current speed and vehicle speed matching the vehicle now again over the freewheel now closing. The generator power is then lowered or completely reduced to zero. Possibly. the generator device is then operated as a drive device and generates in particular from the recently recuperated and stored in a battery system energy a drive contribution. The time course of the change of the second generator device from the generator mode in the drive mode can be adjusted so that the commissioning of the internal combustion engine can be delayed until its power contribution is actually required, or until this possibly from a standstill to a sufficient speed has started up.

Insbesondere in Kombination mit der vorangehend beschriebenen Maßnahme ist es gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung auch möglich, die Steuereinrichtung auch derart auszulegen, dass die über die zweite Generatoreinrichtung abzugreifende Schleppmomentleistung aus der gegenwärtigen über ein Bremspedal vorgegebenen Bremswirkung ermittelt wird. Im Falle einer fahrerseitig vorgegebenen Bremsoperation wird also der Leistungsabgriff aus der zweiten Generatoreinrichtung weiter erhöht, ggf. bis zum maximal generierbaren Generatormoment und erst dann wird zusätzlich das Radbremssystem aktiv. Bei Fahrt auf einer Gefällestrecke kann damit über das Gas- und das Bremspedal die Generatorlast der zweiten Generatoreinrichtung so abgestimmt werden, dass sich für den Fahrer der Eindruck ergibt, er würde die Bremsleistung wie bei einem konventionellen, eine Motorbremswirkung bietenden Kraftfahrzeug durch Betätigen von Gas- und Bremspedal dosieren, wobei in dieser Betriebsphase die maximal rekuperierbare Energie über die zweite Generatoreinrichtung zurückgewonnen und in ein fahrzeugseitiges Speichersystem eingespeichert werden kann. Motor und Bremsen werden hierdurch geschont und Emissionen vermieden.In particular, in combination with the measure described above, it is also possible, according to a further particular aspect of the present invention, to design the control device in such a way that the drag torque output to be picked off via the second generator device is determined from the current braking action predetermined via a brake pedal. In the case of a braking operation predetermined by the driver, the power tap is thus further increased from the second generator device, possibly to the maximum generatable generator torque, and only then is the wheel brake system additionally active. When driving on a downhill slope, the generator load of the second generator device can thus be adjusted via the gas pedal and the brake pedal in such a way that it gives the driver the impression that he would be able to reduce the braking power by actuating gas, as in a conventional motor vehicle providing an engine braking effect. and brake pedal dose, wherein in this phase of operation, the maximum recuperable energy can be recovered via the second generator means and stored in a vehicle-mounted storage system. This protects the engine and brakes and avoids emissions.

Die Steuereinrichtung kann gemäß einem weiteren besonderen Aspekt der vorliegenden Erfindung in vorteilhafter Weise auch so konfiguriert werden, dass die einzustellende Schleppmomentleistung unter Berücksichtigung des Fahrbahngefälles und ggf. des aktuellen Fahrzeug- oder Gespanngewichts ermittelt wird. So ist es möglich für bestimmte Betriebsphasen, also insbesondere Bergabfahrt, oder Schubbetrieb mit schwer beladenem Fahrzeug oder angehängter Last hier ein Verhalten darzustellen, das eine gegenüber der tatsächlichen Schleppleistung, d. h. Motorbremswirkung der Brennkraftmaschine erhöhte Schleppleistung darstellt. Dieser Ansatz eignet sich insbesondere für Auslegungen von Fahrzeugen mit kleinem Hubraum der eingesetzten Brennkraftmaschine.The control device can be configured in accordance with a further particular aspect of the present invention in an advantageous manner so that the drag torque to be set is determined taking into account the road gradient and possibly the current vehicle or trailer weight. So it is possible for certain operating phases, ie in particular downhill driving, or overrun operation with heavily laden vehicle or attached load here to represent a behavior that compared to the actual towing power, d. H. Engine braking effect of the engine represents increased towing power. This approach is particularly suitable for designs of vehicles with a small displacement of the internal combustion engine.

In weiterhin vorteilhafter Weise ist es möglich, im Bereich der Fahrerumgebung Eingabemittel vorzusehen, die eine gewisse Abstimmung der generatorseitig generierten Bremsleistung ermöglichen. So ist es insbesondere möglich, die seitens der Generatoreinrichtung generierte Bremswirkung derart auf die Betätigung des Gaspedals abzustimmen, dass eine Entlastung des Gaspedals, also eine Reduktion des Niederdrückungsgrades zu einem hiermit korrelierenden Anstieg der durch die zweite Generatoreinrichtung generierten Bremswirkung führt. Es ergibt sich dann die fahrdynamische Charakteristik, dass das Fahrzeug hart an einer Brennkraftmaschine mit hohem Schleppmoment hängt. Das Gaspedal fungiert dann mehr als Geschwindigkeitsregulator denn als Leistungsregulator. Wird das System also auf hohe Schleppleistung im Schubbetrieb eingestellt, so können ohne signifikanten mechanischen Energieverlust komplexe Fahrsituationen, z. B. die Ein- Durch- und Ausfahrt aus einem Kreisverkehr energetisch vorteilhaft abgewickelt werden. Die im Rahmen der Annäherung an einen Kreisverkehr abzuführende kinetische Energie des Fahrzeuges wird über die zweite Generatoreinrichtung rekuperiert, kurzzeitig gespeichert und bei der Ausfahrt aus dem Kreisverkehr zur Beschleunigung des Fahrzeuges wieder herangezogen.In a further advantageous manner, it is possible to provide input means in the area of the driver environment which enable a certain tuning of the braking power generated on the generator side. Thus, it is possible, in particular, to tune the braking effect generated by the generator device to the operation of the accelerator pedal in such a way that a relief of the accelerator pedal, ie a reduction of the degree of depression, leads to a correlated increase in the braking effect generated by the second generator device. It then results in the driving dynamics characteristic that the vehicle hangs hard on an internal combustion engine with high drag torque. The accelerator then acts more as a speed regulator than as a power regulator. If the system is set to high towing capacity in overrun mode, so without significant mechanical energy loss complex driving situations, eg. B. the entry and exit from a roundabout are handled energetically advantageous. The dissipated in the context of approaching a roundabout kinetic energy of the vehicle is recuperated via the second generator means, stored for a short time and used again when leaving the roundabout to accelerate the vehicle.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Antriebsanordnung vorzugsweise derart ausgebildet, dass die zweite Generatoreinrichtung in einem zwischen dem Hauptgetriebe und einem Achsdifferential liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt ist. Bei dieser Variante wird es möglich, den Leistungsabgriff über eine einzige in dem stromabwärts der Kupplungseinrichtung liegenden Bereich des Antriebsstranges angeordnete („zweite”) Generatoreinrichtung zu bewerkstelligen, und über das Achsdifferential ausgeglichene Bremswirkungen an beiden Rädern einer Fahrzeugachse sicherzustellen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the drive arrangement is preferably designed such that the second generator device lying in a between the main transmission and an axle differential Range is coupled to the drive train. In this variant, it is possible to accomplish the power tap via a single ("second") generator device arranged in the region of the drive train downstream of the clutch device, and to ensure balanced braking effects on both wheels of a vehicle axle via the axle differential.

Alternativ zu der oben genannten Maßnahme, oder insbesondere auch in Kombination mit dieser ist es auch möglich, die Antriebsanordnung so auszubilden, dass die zweite Generatoreinrichtung einen ersten Teilgenerator und einen zweiten Teilgenerator umfasst, und dass der erste Teilgenerator in einem zwischen dem Achsdifferential und einer linken Radnabe liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt ist, und zudem der zweite Teilgenerator in einem zwischen dem Achsdifferential und einer rechten Radnabe liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt ist. Der Leistungsabgriff kann damit durch insgesamt mehrere, jeweils kleiner bauende, ggf. baugleiche Generatormodule realisiert werden.As an alternative to the above-mentioned measure, or in particular also in combination with this, it is also possible to design the drive arrangement such that the second generator device comprises a first subgenerator and a second subgenerator, and in that the first subgenerator in one between the axle differential and a left Radnabe lying region is coupled to the drive train, and also the second sub-generator is coupled in a lying between the axle and a right-hand wheel hub area to the drive train. The power tap can thus be realized by a total of several, each smaller-sized, possibly identical generator modules.

Es ist auch möglich, die zweite Generatoreinrichtung so auszubilden, dass diese einen ersten Teilgenerator und einen zweiten Teilgenerator umfasst, und dass der erste Teilgenerator im Bereich einer linken Radaufhängung angeordnet und dort an den Antriebsstrang angekoppelt ist, und dass der zweite Teilgenerator im Bereich einer rechten Radnabe angeordnet und dort an den Antriebsstrang angekoppelt ist.It is also possible to design the second generator device such that it comprises a first subgenerator and a second subgenerator, and that the first subgenerator is arranged in the region of a left wheel suspension and coupled there to the drive train, and that the second subgenerator is in the region of a right Wheel hub arranged and coupled there to the drive train.

Die Steuereinrichtung kann so ausgelegt werden, dass die Generatorleistung der linken und rechten Teilgeneratoren unter Berücksichtigung des Lenkradeinschlagwinkels abgestimmt wird. Hierdurch wird es möglich übermäßige Bremsmomente am kurvenäußeren Rad zu vermeiden. Insbesondere ist es auch möglich, die Generatorleistung der linken und rechten Teilgeneratoren unter Berücksichtigung einer ABS-, ASR-, oder ESP-Steuerungsaktion abzustimmen. Je nach Fahrsituation kann damit das generatorseitig generierte Bremsmoment mit extrem hoher Dynamik derart eingestellt werden, dass sich am jeweiligen Rad ein optimales Brems- oder ggf. auch Antriebsmoment ergibt.The control device can be designed so that the generator power of the left and right sub-generators is adjusted taking into account the steering angle. This makes it possible to avoid excessive braking torques on the outside wheel. In particular, it is also possible to tune the generator power of the left and right subgenerators taking into account an ABS, ASR, or ESP control action. Depending on the driving situation, the braking torque generated on the generator side can thus be set with extremely high dynamics in such a way that an optimum braking torque or possibly also drive torque results at the respective wheel.

Die Antriebsanordnung kann in vorteilhafter Weise auch als Vierradantriebsanordnung, d. h. als Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit Allradantrieb ausgeführt werden. Die Antriebsanordnung umfasst dann ein erstes und ein zweites Achsdifferential sowie ein Mittendifferential das in bekannter Weise zwischen dem Hauptgetriebe und den beiden Achsdifferentialen sitzt. Die zweite Generatoreinrichtung wird dann vorzugsweise derart mehrgliedrig realisiert, dass diese einen ersten und einen zweiten Teilgenerator umfasst und der erste Teilgenerator in einem zwischen dem ersten Achsdifferential und dem Mittendifferential liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt ist und der zweite Teilgenerator in einem zwischen dem zweiten Achsdifferential und dem Mittendifferential liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt ist.The drive arrangement can also be advantageously used as a four-wheel drive arrangement, i. H. be executed as a drive arrangement for a vehicle with four-wheel drive. The drive assembly then comprises a first and a second axle differential and a center differential which sits in a known manner between the main transmission and the two axle differentials. The second generator device is then preferably realized in such a multi-membered manner that it comprises a first and a second subgenerator and the first subgenerator is coupled to the drive train in a region lying between the first axle differential and the center differential, and the second subgenerator is coupled between the second axle differential and the center differential region is coupled to the drive train.

Die Freilaufeinrichtung ist vorzugsweise als reibschlüssig koppelnde Freilaufeinrichtung ausgeführt. Sie kann hierzu beispielsweise als Klemmrollenfreilauf, oder auch als Freilauf mit einer komplexeren Mechanik, z. B. als Lamellenkupplungsscheibenfreilauf ausgeführt sein, der eine Lamellenkupplungspackung und eine Axialnockenscheibe umfasst welche entsprechend der Lastsituation die Lamellenkupplungspackung be- oder entlastet. Weiterhin ist es möglich, die Freilaufeinrichtung derart auszubilden, dass diese auch selektiv sperrbar ist, so dass keine Freilaufwirkung eintritt und die entsprechenden Antriebsstrangabschnitte starr gekoppelt sind. Wird die Freilaufeinrichtung als selektiv sperrbare Freilaufeinrichtung ausgebildet, so wird es möglich, im Rahmen einer Verzögerungsphase die ein über das Bremsmoment der zweiten Generatoreinrichtung hinausgehendes Bremsmoment erfordert vor einer Aktivierung der Radbremssysteme zunächst die Brennkraftmaschine zuzuschalten und deren Schleppmoment zum Abbau der kinetischen Energie heranzuziehen. Hierdurch ergibt sich eine weitere Verschleißreduktion der Bremssysteme. Für den Fall, dass die durch die zweite Generatoreinrichtung im Schubbetrieb abgegriffene Energie nicht weiter gespeichert werden kann ist es möglich, dieses über einen thermischen Verbraucher abzuführen, Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung bietet damit auch die Funktion eines elektrischen Retarders, der ggf. ergänzend zum Schubbetrieb der Brennkraftmaschine aktiviert werden kann.The freewheel device is preferably designed as a frictionally coupling freewheel device. You can do this, for example, as a clamping roller freewheel, or as a freewheel with a more complex mechanism, eg. B. be designed as a multi-plate clutch plate freewheel, which comprises a multi-plate clutch pack and a Axialnockenscheibe which loads or relieves the multi-plate clutch pack according to the load situation. Furthermore, it is possible to design the freewheel device in such a way that it can also be selectively blocked so that no freewheeling effect occurs and the corresponding drive train sections are rigidly coupled. If the freewheel device is designed as a selectively lockable freewheel device, then it becomes possible, in the context of a deceleration phase, beyond the braking torque of the second generator device braking torque requires prior to activation of the wheel brake initially the internal combustion engine zuzuschalten and their drag torque to reduce the kinetic energy. This results in a further reduction in wear of the brake systems. In the event that the tapped by the second generator means in overrun energy can not be stored further, it is possible to dissipate this via a thermal consumer, the drive assembly according to the invention thus also provides the function of an electric retarder, possibly supplementing the overrun operation of the internal combustion engine can be activated.

Die Freilaufeinrichtung kann in vorteilhafter Weise unmittelbar nach dem Getriebeeingang des Hauptgetriebes in dessen Gehäuse angeordnet werden. Diese Anordnung ermöglicht es, die Rückwärtsgang-Funktion des Hauptgetriebes zu nutzen, ohne dass hierzu die Freilaufeinrichtung sperrbar ausgeführt werden müsste.The freewheel device can be arranged in an advantageous manner immediately after the transmission input of the main transmission in the housing. This arrangement makes it possible to use the reverse gear function of the main transmission, without the freewheel device would have to be executed lockable.

Alternativ zur vorangehend genannten Variante kann die Freilaufeinrichtung auch in einem zwischen dem Hauptgetriebe und dem Mittendifferential oder einem Achsdifferential liegenden Bereich angeordnet werden. Dies ermöglicht es auch die Schleppverluste des Hauptgetriebes zu eliminieren.Alternatively to the previously mentioned variant, the freewheel device can also be arranged in a region lying between the main transmission and the center differential or an axle differential. This also makes it possible to eliminate the drag losses of the main gearbox.

Die zweite Generatoreinrichtung ist vorzugsweise so ausgelegt, dass diese auch als Antriebsmotor betreibbar ist, zur Einkoppelung eines Antriebsdrehmomentes in den entsprechenden Antriebsstrangabschnitt. Die Energiespeicherung wird vorzugsweise über eine Akkumulator- oder Kondensatoreinrichtung, beispielsweise eine Gold-Cap-Anordnung bewerkstelligt. Die Kondensatoreinrichtung wird für Ladungswechsel mit hoher Dynamik verwendet und ist vorzugsweise so ausgelegt, dass diese ein energetisches Speichervermögen hat, das der kinetischen Energie des Fahrzeuges bei etwa 80 km/h entspricht. Die Akkumulatoreinrichtung kann so ausgelegt sein dass diese beispielsweise eine Reichweite von 30 km bei 60 km/h bietet. Die Brennkraftmaschine und die zweite Generatoreinrichtung können so betrieben werden, dass diese einen Boost-Modus bereitstellen in welchem die zweite Generatoreinrichtung als Zusatzantrieb fungiert welcher ein zusätzliches Antriebsmoment bereitstellt. Die zweite Generatoreinrichtung kann wenigstens einen mit Permanentmagneten bestückten Rotor aufweisen. Sie kann mit der jeweiligen Welle des Antriebsstranges zu einem Modul zusammengefasst werden. Die zweite Generatoreinrichtung kann koaxial zu einer durch diese hindurch verlaufenden Welle angeordnet werden, d. h. der Rotor sitzt auf jener Welle, oder ist auf dieser gelagert. Die zweite Generatoreinrichtung kann weiterhin so gestaltet sein, dass diese über schaltbar aktivierbare Koppelglieder selektiv an den Antriebsstrang ankoppelbar ist. Dies ermöglicht es, die zweite Generatoreinrichtung temporär abzukoppeln und etwaige Wirkungsgradreduktionen z. B. aufgrund von Wirbelstromverlusten zu reduzieren.The second generator device is preferably designed so that it is also operable as a drive motor for coupling a drive torque in the corresponding drive train section. The energy storage will preferably accomplished via an accumulator or capacitor device, for example a gold cap arrangement. The capacitor device is used for high dynamic charge transfer and is preferably designed to have an energy storage capacity corresponding to the kinetic energy of the vehicle at about 80 km / h. The accumulator device can be designed so that it provides, for example, a range of 30 km at 60 km / h. The internal combustion engine and the second generator device can be operated so that they provide a boost mode in which the second generator device acts as an additional drive which provides an additional drive torque. The second generator device may have at least one rotor equipped with permanent magnets. It can be combined with the respective shaft of the drive train to form a module. The second generator means may be arranged coaxially with a shaft passing therethrough, ie, the rotor is seated on or supported on that shaft. The second generator device can furthermore be designed so that it can be selectively coupled to the drive train via switchably activatable coupling members. This makes it possible to decouple the second generator device temporarily and any efficiency reductions z. B. due to eddy current losses.

Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:

1 eine Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaus einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung mit einer Freilaufeinrichtung die in ein Hauptgetriebe integriert ist und damit in einem Zwischenbereich zwischen einer dem Eingang des Hauptgetriebes und einer Generatoreinrichtung liegt; 1 a schematic representation to illustrate the structure of a drive assembly according to the invention with a freewheel device which is integrated in a main transmission and thus lies in an intermediate region between an input of the main transmission and a generator device;

2 eine vereinfachte Darstellung eines Hauptgetriebes mit einem direkt angebundenen Achsdifferential, zur Veranschaulichung geeigneter Einbindungsabschnitte für eine Freilaufeinrichtung; 2 a simplified representation of a main transmission with a directly connected axle differential, to illustrate suitable Einbindungsabschnitte for a freewheel device;

3 eine Schemadarstellung des Zugmitteltriebs einer Brennkraftmaschine mit einer in diesen eingebundenen ersten Generatoreinrichtung zur Bewerkstelligung eines gesteuerten Leistungsabgriffs im Rahmen des Schubbetriebs, sowie zur Herbeiführung einer Schubabschaltung. 3 a schematic representation of the traction drive of an internal combustion engine with a first connected thereto generator means for effecting a controlled Leistungsabgriffs in the context of the overrun operation, as well as to bring about a fuel cut.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt in Form einer Schemadarstellung ein Kraftfahrzeug das mit einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung ausgestattet ist. Die Antriebsanordnung umfasst eine Brennkraftmaschine M, ein Hauptgetriebe G mit einem Getriebeeingang PI und einem Getriebeausgang PO, sowie ein erstes und ein zweites Achsgetriebe D1, D2 zur Verzweigung der Antriebsleistung auf die Räder 4 jeweils einer Achse A1, A2 jenes Kraftfahrzeuges. An die Brennkraftmaschine M ist über einen Zugmitteltrieb FEAD eine erste Generatoreinrichtung GM angekoppelt. Weiterhin umfasst die Antriebsanordnung eine hier für mehrere, z. T. alternative Einbaupositionen schematisch dargestellte zweite Generatoreinrichtung P, zur Rekuperation kinetischer Energie im Rahmen des Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges. Der Betrieb der beiden Generatoreinrichtungen GM, P wird über eine Steuereinrichtung C gesteuert. Die direkte Leitungsführung zwischen den Generatoreinrichtungen GM, P sowie weiteren mit der Steuereinrichtung C gekoppelten Komponenten, z. B. dem Bremspedal BP und dem Gaspedal AP sind hier nur angedeutet.The representation after 1 shows in the form of a schematic representation of a motor vehicle which is equipped with a drive arrangement according to the invention. The drive arrangement comprises an internal combustion engine M, a main transmission G with a transmission input PI and a transmission output PO, and a first and a second axle transmission D1, D2 for branching the drive power to the wheels 4 each one axis A1, A2 of that motor vehicle. To the internal combustion engine M, a first generator device GM is coupled via a traction mechanism FEAD. Furthermore, the drive arrangement comprises a here for several, for. T. alternative installation positions schematically illustrated second generator means P, for recuperation of kinetic energy in the context of the pushing operation of the motor vehicle. The operation of the two generator devices GM, P is controlled by a control device C. The direct routing between the generator devices GM, P and other coupled to the controller C components, eg. As the brake pedal BP and the accelerator pedal AP are only hinted at here.

Bei dieser Antriebsanordnung ist in einem zwischen der Brennkraftmaschine M und dem Hauptgetriebe G liegenden Bereich des Antriebsstranges eine Kupplungseinrichtung K vorgesehen, die eine schaltbare Aufhebung der Antriebsverbindung zwischen der Brennkraftmaschine M und dem Hauptgetriebe G ermöglicht. Zudem ist zwischen einem bereits in dem Hauptgetriebe G liegenden Getriebeeingang PI und der zweiten Generatoreinrichtung P liegenden Innenbereich, eine Freilaufeinrichtung F vorgesehen, die im Rahmen eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges in einen Freigabezustand gelangt. Die Steuereinrichtung C ist derart ausgelegt, dass diese im Rahmen des Schubbetriebs die über die zweite Generatoreinrichtung rekuperierte Leistung derart abstimmt, dass diese Leistung im wesentlichen der Schleppleistung der Brennkraftmaschine entspricht, die über die Brennkraftmaschine abgegriffen werden würde, wenn die Brennkraftmaschine ohne jenen Freilauf über den Antriebsstrang weiter mitgeschleppt werden würde. Die erste Generatoreinrichtung GM ist derart ausgebildet und mit der Brennkraftmaschine M gekoppelt, dass über die erste Generatoreinrichtung GM eine Schubabschaltung der Brennkraftmaschine M auslösbar ist, d. h. die Brennkraftmaschine M kann über das durch die erste Generatoreinrichtung GM generierte Schleppmoment in einen Schubabschaltungsmodus oder auch zum Stillstand gebracht werden. Im Rahmen eines eingeleiteten Vorgans zur Schubabschaltung kann auch auf weitere Betriebsparameter der Brennkraftmaschine Einfluss genommen werden, so kann beispielsweise die Kraftstoffzufuhr reduziert oder abgeschaltet werden.In this drive arrangement, a clutch device K is provided in a lying between the engine M and the main transmission G region of the drive train, which allows a switchable cancellation of the drive connection between the engine M and the main gear G. In addition, between a lying already in the main transmission G transmission input PI and the second generator means P lying inside area, a freewheel device F is provided, which reaches a release state in the context of a pushing operation of the motor vehicle. The control device C is designed such that during the overrun mode it adjusts the power recuperated via the second generator device in such a way that this power essentially corresponds to the towing power of the internal combustion engine that would be tapped via the internal combustion engine, if the internal combustion engine without the overrun Drive train would be dragged further. The first generator device GM is designed and coupled to the internal combustion engine M, that over the first generator means GM, a fuel cut of the internal combustion engine M is triggered, d. H. the internal combustion engine M can be brought into a fuel cut-off mode or also to a standstill via the drag torque generated by the first generator device GM. In the context of an initiated Vorgans for overrun fuel cut can also be influenced by other operating parameters of the internal combustion engine, so for example, the fuel supply can be reduced or turned off.

Die Steuereinrichtung C ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel derart ausgelegt, dass die einzustellende Schleppmomentleistung der zweiten Generatoreinrichtung P aus der gegenwärtigen über ein Gaspedal AP vorgegebenen Lastanforderung ermittelt wird. Zudem ist die Steuereinrichtung C derart ausgelegt, dass die einzustellende Schleppmomentleistung des Antriebsstranges aus der gegenwärtigen über ein Bremspedal BP vorgegebenen Bremswirkung ermittelt wird. In der Steuereinrichtung C werden noch weitere Parameter berücksichtigt, insbesondere das momentan durchfahrene Fahrbahngefälle und das Gesamtgewicht des Fahrzeugs oder des Gespanns.The control device C is designed in the illustrated embodiment such that the to be adjusted drag torque power of the second generator means P from the current over an accelerator pedal AP predetermined load request is determined. In addition, the control device C is designed such that the to be adjusted drag torque output of the drive train is determined from the current predetermined via a brake pedal BP braking effect. In the control device C further parameters are considered, in particular the currently traversed road gradient and the total weight of the vehicle or the team.

Die zweite Generatoreinrichtung P kann als Einzelmodul PM realisiert sein und hierbei wie dargestellt an den Positionen 1 oder 2, zwischen dem Hauptgetriebe G und einem Achsdifferential D1 oder bei einem vierradgetriebenen Fahrzeug zwischen dem Hauptgetriebe G und einem Verteilergetriebe V angeordnet sein.The second generator device P can be realized as a single module PM and in this case as shown at the positions 1 or 2 , be arranged between the main gear G and an axle differential D1 or in a four-wheel drive vehicle between the main gear G and a transfer case V.

Die zweite Generatoreinrichtung P kann auch in mehrere Module P1, P2, P3, P4 aufgegliedert, sein. So können die Module P1, P2 entweder an der Achse A1 oder der Achse A2 in den Positionen 3 angeordnet werden. Das Generatormodul P1 befindet sich dann in einem zwischen dem Achsdifferential D1, D2 und einer rechten Radnabe liegenden Bereich. Das Generatormodul P2 ist dann in einem zwischen dem Achsdifferential D1, D2 und einer linken Radnabe liegenden Bereich an den Antriebsstrang angekoppelt. Im Falle eines einachsig getriebenen Fahrzeuges befindet sich dann diese Module lediglich auf dieser Achse A1 oder A2 und es ist kein Verteilergetriebe V erforderlich. Im Falle eines Vierradantriebs befinden sich sind die Generatormodule P1, P2, P3, P4 wie angedeutet zwischen einem Achsdifferential D1, D2 und einer Radaufhängung.The second generator device P can also be subdivided into a plurality of modules P1, P2, P3, P4. So the modules P1, P2 can either be on the axis A1 or the axis A2 in the positions 3 to be ordered. The generator module P1 is then located in a region lying between the axle differential D1, D2 and a right-hand wheel hub. The generator module P2 is then coupled to the drive train in an area lying between the axle differential D1, D2 and a left-hand wheel hub. In the case of a vehicle driven uniaxially, these modules are then located only on this axis A1 or A2 and no transfer case V is required. In the case of a four-wheel drive are the generator modules P1, P2, P3, P4 as indicated between an axle differential D1, D2 and a suspension.

Im Falle eines allradgetriebenen Kraftfahrzeuges ist es auch möglich, die zweite Generatoreinrichtung P in zwei Teilmodule P5, P6 zu untergliedern und diese in den Positionen 2 zwischen dem Verteilergetriebe V und dem entsprechenden Achsdifferential D1, D2 anzuordnen. Bei einem allradgetriebenen Kraftfahrzeug ist es auch möglich, eines der Generatormodule P5, P6 zwischen dem Verteilergetriebe V und einem Achsdifferential D1; D2 anzuordnen und zwei weitere Generatormodule P1, P2, P3, P4 zwischen dem weiteren Achsdifferential D2; D1 und den zugeordneten Radaufhängungen.In the case of a four-wheel drive motor vehicle, it is also possible to subdivide the second generator device P into two submodules P5, P6 and these in the positions 2 to be arranged between the transfer case V and the corresponding axle differential D1, D2. In a four-wheel drive motor vehicle, it is also possible, one of the generator modules P5, P6 between the transfer case V and an axle differential D1; To arrange D2 and two other generator modules P1, P2, P3, P4 between the other axle differential D2; D1 and the associated wheel suspensions.

Soweit die zweite Generatoreinrichtung P in links und rechts angeordnete Generatormodule P1, P2, P3, P4 untergliedert ist, ist es möglich die von diesen Generatoren jeweils abgegriffene Leistung unter Berücksichtigung des Lenkradeinschlagwinkels des Kraftfahrzeuges, oder anderweitigen fahrdynamischen Parametern abzustimmen, so dass im Schubbetrieb das Kurvenfahrverhalten verbessert wird. Die vom jeweiligen Teilgenerator P1, P2, P3, P4, P5, P6 abgegriffene Leistung kann auch unter Berücksichtigung einer ABS- oder ESP-Steuerungsaktion abgestimmt werden.As far as the second generator device P is subdivided into left and right arranged generator modules P1, P2, P3, P4, it is possible to tune the respective tapped by these generators performance taking into account the steering wheel angle of the motor vehicle, or other driving dynamics parameters, so that in overrun cornering behavior is improved. The power consumed by the respective partial generator P1, P2, P3, P4, P5, P6 can also be tuned taking into account an ABS or ESP control action.

Die Freilaufeinrichtung F ist bei diesem Ausführungsbeispiel als reibschlüssig koppelnde Freilaufeinrichtung ausgeführt die ein sanftes, ruckfreies Auftrennen und Schließen des Antriebsstranges innerhalb des Hauptgetriebes G ermöglicht. Die Freilaufeinrichtung ist mit einem hier nicht näher dargestellten Sperrmechanismus versehen, der es ermöglicht, im Rahmen bestimmter Betriebszustände die Freilaufeinrichtung derart zu überbrücken, dass im Rahmen eines Schleppbetriebsmodus die Brennkraftmaschine M mitgeschleppt wird.The freewheel device F is executed in this embodiment as frictionally coupling freewheel device which allows a smooth, smooth separation and closing of the drive train within the main gear G. The freewheel device is provided with a locking mechanism not shown here, which makes it possible, in the context of certain operating conditions, to bridge the freewheel device in such a way that the internal combustion engine M is dragged along in the context of a towing mode.

Bei dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Freilaufeinrichtung F in dem Hauptgetriebe G in einem Abschnitt des Hauptgetriebes angeordnet, der zwischen dem Getriebeeingang PI und dem Getriebeausgang PO liegt.In the embodiment shown here, the freewheel device F is arranged in the main gear G in a portion of the main transmission, which is located between the transmission input PI and the transmission output PO.

Die zweite Generatoreinrichtung P, oder deren Generatormodule PM, P1, P2, P3, P4, P5 können ggf. schaltbar mit dem zugeordneten Antriebsstrangabschnitt koppelbar sein. Sie können koaxial zu einer entsprechenden Welle angeordnet sein, insbesondere kann der Rotor des jeweiligen Generators im Zusammenspiel mit der entsprechenden Welle realisiert sein. Die Generatormodule PM, P1, P2, P3, P4, P5 können auch über eine Getriebeeinrichtung, insbesondere einen Zugmitteltrieb mit den entsprechenden Wellen gekoppelt oder an das Verteilergetriebe V oder die Achsdifferentiale D1, D2 oder die jeweilige Radaufhängung angebunden sein.The second generator device P, or its generator modules PM, P1, P2, P3, P4, P5 can optionally be switchably coupled to the associated drive train section. They can be arranged coaxially to a corresponding shaft, in particular the rotor of the respective generator can be realized in interaction with the corresponding shaft. The generator modules PM, P1, P2, P3, P4, P5 can also be coupled via a transmission device, in particular a traction mechanism with the corresponding shafts or be connected to the transfer case V or the axle differentials D1, D2 or the respective suspension.

Die Steuerung des Leistungsabgriffs kann erfolgen, indem z. B. die Generatormodule PM, P1, P2, P3, P4, P5 als Wechselstromgeneratoren ausgelegt sind und durch die Steuereinrichtung C die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung aktiv eingestellt wird. Es können also z. B. über die Statorwicklungen des jeweiligen Generatormoduls Drehfelder erzeugt werden welche entweder den darin rotierenden Rotor bremsen (Generatorbetriebsmodus) oder antreiben (Motorbetriebsmodus). Die Rotoren können hierbei insbesondere als mit Permanentmagneten bestückte Rotoren ausgebildet sein.The control of the power tap can be done by z. B. the generator modules PM, P1, P2, P3, P4, P5 are designed as AC generators and the phase shift between current and voltage is set by the control device C active. It can therefore z. B. over the stator windings of the respective generator module rotating fields are generated which either brake the rotating rotor therein (generator operating mode) or drive (engine operating mode). The rotors can in this case be designed, in particular, as rotors equipped with permanent magnets.

Die Funktionsweise des dargestellten Kraftfahrzeuges ist wie folgt: Ein erfindungsgemäß ausgestattetes Kraftfahrzeug befährt im Rahmen einer Fahrt durch das fränkische Jura einen ansteigenden Straßenabschnitt und erreicht dann einen Kuppenbereich. Aufgrund freier Fahrbahn betätigt der Fahrer das Gaspedal und beschleunigt das Fahrzeug zunächst mit einem Leistungsbeitrag der Brennkraftmaschine. Das Fahrzeug beschleunigt unter Wirkung des Leistungsbeitrags der Brennkraftmaschine sowie der auf dem nunmehr abfälligen Straßenabschnitt wirksamen Hangabtriebskraft. Das Fahrzeug erreicht die vom Fahrer gewünschte Geschwindigkeit und dieser reduziert den Niederdrückungsgrad des Gaspedals. Aufgrund der weiter wirksamen Hangabtriebskraft beschleunigt das Fahrzeug weiter. Nunmehr gelangt das Fahrzeug in einen Schubbetriebsmodus und die im Hauptgetriebe G liegende Freilaufeinrichtung F öffnet. Die erste Generatoreinrichtung GM wird durch die Steuereinrichtung C derart angesteuert, dass die erste Generatoreinrichtung GM ein Schleppmoment generiert, durch welches die Brennkraftmaschine in den Schubbetrieb übergeht. Bleibt der Fahrer auf dem Gaspedal AP in einer Stellung in welcher die Brennkraftmaschine noch fast ohne Schleppmoment mitlaufen würde, so stellt die Steuereinrichtung C einen nur schwachen Leistungsabgriff an der zweiten Generatoreinrichtung P ein und führt die abgezweigte elektrische Energie einem Akkusystem zu. Reduziert der Fahrer den Gaspedalniederdrückungsgrad weiter, so erhöht die Steuereinrichtung C den Leistungsabgriff aus der zweiten Generatoreinrichtung und das hierdurch generierte Bremsmoment und der elektrische Leistungsabgriff werden vergrößert. Für den Fahrer ergibt sich hierbei der Eindruck, er würde über das Gaspedal PA nur die sog. Motorbremse dosieren. Nimmt der Fahrer den Fuß gänzlich vom Gas, so stellt die Steuereinrichtung C den Leistungsabgriff so ein, dass eine Fahrzeugverzögerung eintritt wie sie auch unter der normalen Schleppwirkung der Brennkraftmaschine M eintreten würde. Im Bereich der Fahrerumgebung können Eingabeeinrichtungen vorgesehen sein, die es ermöglichen die Schleppmomentcharakteristik einzustellen, so dass ggf. Schleppmomente generiert werden, die über dem Schleppmoment der Brennkraftmaschine liegen. Das System kann hierbei so ausgelegt werden, dass Einstellungen möglich sind in welchen kein Schleppmoment generiert wird, ein Schleppmoment unterhalb des Schleppmoments der Brennkraftmaschine, eines das im wesentlichen der Brennkraftmaschine entspricht, und eines oder mehrere die darüber liegen.The mode of operation of the illustrated motor vehicle is as follows: A motor vehicle equipped according to the invention travels along a rising road section as part of a drive through the Franconian Jura and then reaches a crest area. Due to a clear roadway, the driver actuates the gas pedal and accelerates the vehicle initially with a power contribution of the internal combustion engine. The vehicle accelerates under the effect of the power contribution of the internal combustion engine as well as the effective on the now derogatory road section downhill power. The vehicle achieves the driver's desired speed and this reduces the degree of depression of the accelerator pedal. Due to the more effective downhill power, the vehicle continues to accelerate. Now the vehicle enters a coasting mode and the freewheel device F located in the main transmission G opens. The first generator device GM is controlled by the control device C such that the first generator device GM generates a drag torque, by which the internal combustion engine passes into the overrun mode. If the driver remains on the accelerator pedal AP in a position in which the internal combustion engine would still run with almost no drag torque, the control device C sets only a weak power tap on the second generator device P and supplies the branched-off electrical energy to a battery system. If the driver further reduces the accelerator depression degree, the control device C increases the power tap from the second generator device and the braking torque generated thereby and the electrical power tap are increased. For the driver this gives the impression that he would use the accelerator pedal PA only the so-called. Motor brake dose. If the driver removes the foot entirely from the gas, the control device C adjusts the power tap so that a vehicle deceleration occurs, as would occur under the normal drag of the internal combustion engine M. In the area of the driver environment, input devices may be provided which make it possible to adjust the drag torque characteristic so that, if necessary, drag torques are generated which are above the drag torque of the internal combustion engine. The system can in this case be designed so that settings are possible in which no drag torque is generated, a drag torque below the drag torque of the internal combustion engine, one which essentially corresponds to the internal combustion engine, and one or more of the above.

Die Steuereinrichtung und das unter Einschluss derselben gebildete Gesamtsystem kann weiterhin so gestaltet werden, dass bei Betätigen der Bremse der Leistungsabgriff über die zweite Generatoreinrichtung entsprechend dem Niederdrückungs- oder Belastungsgrad des Bremspedals weiter erhöht wird, und erst wenn die hierbei erreichte Bremswirkung unter der fahrerseitig gewünschten Bremswirkung liegt die Radbremsen zusätzlich aktiv werden.The control device and the overall system formed to include the same can be further designed so that upon actuation of the brake, the power tap on the second generator device according to the Niederdrückungs- or load level of the brake pedal is further increased, and only if the braking effect achieved here under the driver side desired braking effect is the wheel brakes additionally active.

Das erfindungsgemäße System ermöglicht sowohl eine Rekuperation potentieller Energie des Fahrzeuges im Rahmen einer Abfahrt auf einer Gefällestrecke, als auch die Rekuperation kinetischer Energie im Rahmen des Betriebs des Fahrzeugs mit einem alternierenden Geschwindigkeitsprofil. Die Steuereinrichtung C ist vorzugsweise so ausgelegt, dass die Aktivitäten der beiden Generatoreinrichtungen GM, P im wesentlichen unauffällig, ruckfrei geregelt werden.The system according to the invention allows both a recuperation of potential energy of the vehicle in the context of a descent on a downhill slope, as well as the recuperation of kinetic energy in the context of the operation of the vehicle with an alternating velocity profile. The control device C is preferably designed so that the activities of the two generator devices GM, P are controlled substantially unobtrusively, smoothly.

In 2 ist vereinfacht der Aufbau eines Hauptgetriebes dargestellt. Die Wellen U1, U2, U3, U4 des Getriebes befinden sich in jenen Positionen, die in der im oberen rechten Bildbereich eingebundenen Skizze S1 veranschaulicht sind. Die Schnittdarstellung selbst zeigt diese Wellen U1, U2, U3, U4 in geklappter Darstellung.In 2 is simplified, the structure of a main gearbox shown. The shafts U1, U2, U3, U4 of the transmission are in those positions which are illustrated in the sketch S1 integrated in the upper right image area. The sectional view itself shows these waves U1, U2, U3, U4 in folded representation.

Das hier gezeigte Hauptgetriebe G umfasst ein Getriebegehäuse GH. Aus diesem Getriebegehäuse GH führt ein Endabschnitt der den Getriebeeingang PI bildenden Eingangswelle U1 heraus. An das Hauptgetriebe G ist ein Achsdifferential D1 angebunden. Dieses umfasst ein auf dem Umlaufgehäuse CD des Achsdifferentials sitzenden Stirnrad WD das über ein auf der Ausgangswelle U2 sitzendes Stirnrad getrieben wird. Dieses Stirnrad WD stellt den Ausgang PO des Hauptgetriebes G dar.The main transmission G shown here comprises a transmission housing GH. From this gear housing GH performs an end portion of the transmission input PI forming input shaft U1. An axle differential D1 is connected to the main gear G. This includes a seated on the rotary housing CD of the axle differential spur gear WD which is driven via a seated on the output shaft U2 spur gear. This spur gear WD represents the output PO of the main transmission G.

Bei dem dargestellten Hauptgetriebe G kann die erfindungsgemäß abwärts des Leistungseingangs PI angeordnete Freilaufeinrichtung an den hier jeweils durch Kreissymbole gekennzeichneten Positionen 1, 2, 3, 4, 5 angeordnet werden.In the illustrated main gear G, the invention according to the invention arranged downstream of the power input PI freewheel device at the here each indicated by circular symbols positions 1 . 2 . 3 . 4 . 5 to be ordered.

Der Freilauf kann wie hier angedeutet in der Position 1, d. h. im Bereich der Synchronisation zwischen Synchronkörper und Abtriebswelle U3 angeordnet werden. Wird die Freilaufeinrichtung im Bereich der Position 2 angeordnet, so wird hierzu die Eingangswelle U1 als geteilte Welle ausgeführt und der Freilauf zwischen den beiden Wellenabschnitten angeordnet. Zur Anordnung der Freilaufeinrichtung in den Positionen 3 wird die Freilaufmechanik zwischen dem entsprechenden Zahnkranz und der Antriebswelle U1 angeordnet werden. Auch die Abtriebswelle U2, U3 kann als geteilte Welle ausgeführt werden und die Freilaufeinrichtung dann in der gezeigten Position 4 zwischen den beiden Wellenabschnitten der Ausgangswelle U2, U3 angeordnet werden. Alternativ zu den angesprochenen Einbindungsstellen der Freilaufeinrichtung in das Hauptgetriebe G, kann die Freilaufeinrichtung auch im Bereich des Achsdifferentials D wie hier durch die Positionsnummer 5 angedeutet zwischen dem Umlaufgehäuse CD und dem Antriebsrad WD angeordnet werden.The freewheel can as indicated here in the position 1 , ie, be arranged in the range of synchronization between the synchronizer body and the output shaft U3. Will the freewheel device in the area of the position 2 arranged, so this is the input shaft U1 designed as a split shaft and arranged the freewheel between the two shaft sections. To arrange the freewheel device in the positions 3 the freewheel mechanism between the corresponding sprocket and the drive shaft U1 will be arranged. Also, the output shaft U2, U3 can be designed as a split shaft and the freewheel device then in the position shown 4 be arranged between the two shaft sections of the output shaft U2, U3. As an alternative to the mentioned integration points of the freewheel device in the main gear G, the freewheel device can also in the range of the axle D as here by the position number 5 indicated between the circulation housing CD and the drive wheel WD are arranged.

Je näher die Freilaufeinrichtung im Antriebsstrang an die Räder des Fahrzeuges herangerückt wird, umso höher wird der Systemwirkungsgrad, da umso weniger Komponenten des Antriebsstranges im Schubbetrieb mitgeschleppt werden müssen. Bei dem in 2 gezeigten Getriebeaufbau wäre unter diesem Gesichtspunkt die Anordnung der Freilaufeinrichtung in der Position 5, die günstigste Anordnung. Die zweite Generatoreinrichtung P müsste dann wie in 1 bezüglich der Achse A1 gezeigt in zwei Generatormodule P1, P2 aufgeteilt werden die im Bereich zwischen den Ausgängen des Achsdifferentials und den benachbarten Rädern kinematisch an den Antriebsstrang angebunden sind. Für den Aufbau der Freilaufeinrichtung sind verschiedenste Bauweisen möglich. Innerhalb des Getriebegehäuses GH kann die Freilaufeinrichtung insbesondere als Klemmkörperfreilauf ausgebildet sein.The closer the freewheel device in the drive train is moved to the wheels of the vehicle, the higher the system efficiency, since the fewer components of the drive train have to be dragged along in the overrun mode. At the in 2 shown gear assembly would be from this point of view, the arrangement of the freewheel device in position 5 , the cheapest arrangement. The second generator device P would then have as in 1 with respect to the axis A1 shown in two Generator modules P1, P2 are split which are kinematically connected to the drive train in the area between the outputs of the axle differential and the adjacent wheels. For the construction of the freewheel device a variety of designs are possible. Within the transmission housing GH, the freewheel device can be designed in particular as a sprag freewheel.

Die Anordnung der Freilaufeinrichtung im inneren des Getriebes G ermöglicht es zudem, die Freilaufeinrichtung so auszubilden, dass diese ggf. nicht für alle Gänge wirksam wird, so dass beispielsweise die Funktion der Abkoppelung der Brennkraftmaschine nur für den 4. 5. und sechsten Gang besteht und bei niedrigeren Gängen, sowie im Rückwärtsgang die Freilaufeinrichtung keine Auftrennung des Antriebsstranges veranlasst.The arrangement of the freewheel device in the interior of the transmission G also makes it possible to design the freewheel device so that it may not be effective for all gears, so that, for example, the function of decoupling the engine only for the 4th and 5th gear and at lower speeds, and in reverse, the freewheel device causes no separation of the drive train.

In 3 ist in Form einer Schemadarstellung der Riementrieb FEAD (Front End Alternator Drive) einer Brennkraftmaschine dargestellt über welchen die im Kontext der vorliegenden Beschreibung als erste Generatoreinrichtung bezeichnete Generatoreinrichtung GM angeordnet und damit mit der Brennkraftmaschine M gekoppelt ist. Der Riementrieb FEAD umfasst hier beispielhaft eine auf der Kurbelwelle CS sitzende Riemenscheibe CSW, eine Spannrolle TW, eine Riemenscheibe CW zum Antrieb eines Klimakompressors, eine Generatorriemenscheibe GW, eine Servopumpenriemenscheibe SPW und eine Wasserpumpenriemenscheibe WPW. Der Riementrieb kann auch so ausgeführt sein, dass das Zugmittel TB nur die erste Generatoreinrichtung GM mit der Kurbelwellenriemenscheibe CSW koppelt und die weiteren Komponenten über einen parallelen Zugmitteltrieb an die Kurbelwellenriemenscheibe CSW angekoppelt sind.In 3 is shown in the form of a schematic representation of the belt drive FEAD (Front End Alternator Drive) of an internal combustion engine via which in the context of the present description referred to as the first generator means generator device GM is arranged and thus coupled to the internal combustion engine M. The belt drive FEAD here comprises by way of example a belt pulley CSW seated on the crankshaft CS, a tension pulley TW, a pulley CW for driving an air conditioning compressor, a generator pulley GW, a servo pump pulley SPW and a water pump pulley WPW. The belt drive can also be designed so that the traction means TB only the first generator device GM coupled with the crankshaft pulley CSW and the other components are coupled via a parallel traction drive to the crankshaft pulley CSW.

Um die Schubabschaltung auszulösen wird bei geöffnetem Freilauf der Leistungsabgriff über die erste Generatoreinrichtung GM erhöht und dabei auf einen Pegel eingestellt dass sich ein Generatorschleppmoment ergibt welches die Schubabschaltung auslöst oder unterstützt. So ist es insbesondere möglich, in Betriebsphasen in welchen bei hoher Kurbelwellendrehzahl die Freilaufeinrichtung öffnet die Generatorlast an der ersten Generatoreinrichtung GM so einzustellen, dass die Kurbelwellendrehzahl der Brennkraftmaschine rasch auf das Niveau der Leerlaufdrehzahl abgesenkt wird. Bei Erfüllung eines Abschaltkriteriums kann das Lastmoment der Generatoreinrichtung GM soweit erhöht werden, dass die Brennkraftmaschine M zum Stillstand kommt. Die Generatoreinrichtung GM kann so ausgelegt werden, dass diese als Anlasser betreibbar ist über welchen die Brennkraftmaschine wieder auf Drehzahl gebracht werden kann. Die hierzu erforderliche elektrische Leistung kann bei noch rollendem Fahrzeug ggf. zum Teil aus der zweiten Generatoreinrichtung P abgegriffen werden.In order to trigger the fuel cut, the power tap on the first generator device GM is increased with open freewheel and thereby set to a level that results in a generator drag torque which triggers or supports the overrun fuel cut. Thus, it is particularly possible, in operating phases in which at high crankshaft speed, the freewheel device opens the generator load to the first generator device GM set so that the crankshaft speed of the engine is rapidly lowered to the level of idle speed. When a shutdown criterion is met, the load torque of the generator device GM can be increased to such an extent that the internal combustion engine M comes to a standstill. The generator device GM can be designed so that it can be operated as a starter via which the engine can be brought back to speed. The electric power required for this purpose can be tapped while the vehicle is still rolling, if necessary, in part from the second generator device P.

Die Auslösung der Schubabschaltung wird unter Berücksichtigung des Koppelzustands der Freilaufeinrichtung bewerkstelligt. Über die der ersten Generatoreinrichtung GM zugeordnete Steuereinrichtung C kann das durch die erste Generatoreinrichtung generierte Schleppmoment eingestellt werden. Diese Steuereinrichtung C kann so ausgelegt sein, dass diese den Koppelzustand der Freilaufeinrichtung berücksichtigt. Die erste Generatoreinrichtung und die Brennkraftmaschine sind derart aufeinander abgestimmt betreibbar, dass sich auf dem Niveau der Leerlaufdrehzahl ein dem momentanen elektrischen Leistungsbedarf angepasster Leistungsabgriff ergibt. Die Abkoppelung des Antriebsstranges von der Brennkraftmaschine im Schubbetrieb erfolgt indem die Freilaufeinrichtung in die Kupplungseinrichtung oder in das Hauptgetriebe eingebunden ist, oder auch indem die Freilaufeinrichtung in einem zwischen dem Hauptgetriebe und der zweiten Generatoreinrichtung liegenden Bereich vorgesehen ist.The triggering of the fuel cut-off is accomplished taking into account the coupling state of the freewheel device. The control device C assigned to the first generator device GM can be used to set the drag torque generated by the first generator device. This control device C can be designed so that it takes into account the coupling state of the freewheel device. The first generator device and the internal combustion engine can be operated coordinated with one another in such a manner that a power tap adapted to the instantaneous electrical power requirement is produced at the level of the idling speed. The decoupling of the drive train from the internal combustion engine in the overrun mode is carried out by the freewheel device is integrated into the clutch device or in the main transmission, or by the freewheel device is provided in a lying between the main transmission and the second generator means range.

Die Erfindung betrifft im Kern eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bei welcher einerseits durch die Integration eines Freilaufs in den Antriebsstrang im Rahmen des Schubbetriebs des Fahrzeugs die potentielle und die kinetische Energie des Fahrzeuges mit hohem Wirkungsgrad rekuperiert werden kann und zudem ein an die Brennkraftmaschine angekoppelter erster Generator so betrieben werden kann, dass bei Öffnen des Freilaufs durch den ersten Generator ein Schubabschaltungsbetriebsmodus der Brennkraftmaschine herbeigeführt wird. Der Antriebsstrang selbst umfasst ein Hauptgetriebe das als Schaltgetriebe, als Doppelkupplungsgetriebe oder z. B. auch als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt ist. Der Freilauf kann wie in Verbindung mit 2 ausgeführt an unterschiedlichen Positionen im Getriebe selbst realisiert werden. Die Antriebsanordnung umfasst neben der an die Brennkraftmaschine angekoppelten ersten Generatoreinrichtung GM eine zweite Generatoreinrichtung P. Während die zweite Generatoreinrichtung P bei geöffnetem Freilauf die Option bietet, über Rekuperieren die Motorbremse zu simulieren, so dient die erste Generatoreinrichtung GM dazu, die Schubabschaltung des Motors durch ein entsprechendes Schleppmoment auszulösen. Während die zweite Generatoreinrichtung P beispielsweise lediglich bei einem Antippen des Bremspedals BP oder alternativ durch eine Betätigung eines Auslösers am Lenkrad aktiv wird und so das Fahrzeug über Rekuperation bremst, so wird der erste Generator GM prinzipiell immer ausgelöst, um die Schubabschaltung zu realisieren. Sprich der zweite Generator P wird durch ein Signal des Fahrers ausgelöst, während der erste Generator GM schaltungstechnisch über den Freilauf F angesteuert wird indem er von diesem ein Signal erhält. Bei einer Segelfunktion, d. h. das Fahrzeug wird nicht über den zweiten Generator P abgebremst, wird dennoch der Motor M durch das Schleppmoment des ersten Generators GM abgebremst. Es ist möglich, den Kopplungszustand der Freilaufeinrichtung F auch aus der Kurbelwellendrehzahl, dem aktuellen Gang und den Raddrehzahlen zu errechnen und den so errechneten Zustand der Herbeiführung des Schubbetriebsmodus der Brennkraftmaschine zugrunde zu legen. Auf eine Sensoreinrichtung an der Freilaufeinrichtung kann dann verzichtet werden.The invention relates in essence to a drive arrangement for a motor vehicle in which, on the one hand, the potential and kinetic energy of the vehicle can be recuperated with high efficiency by integrating a freewheel into the drive train as part of the overrun operation of the vehicle, and, in addition, a first generator coupled to the internal combustion engine can be operated so that when the freewheel is opened by the first generator, a fuel cut-off operating mode of the internal combustion engine is brought about. The drive train itself includes a main gear as a manual transmission, as a double clutch transmission or z. B. is also designed as an automated manual transmission. The freewheel can be as in connection with 2 executed realized at different positions in the transmission itself. In addition to the first generator device GM coupled to the internal combustion engine, the drive arrangement also includes a second generator device P. While the second generator device P offers the option of simulating the engine brake via recuperation, the first generator device GM serves to switch over the fuel cut-off of the engine trigger appropriate drag torque. While the second generator device P is active, for example, only when a tapping of the brake pedal BP or alternatively by actuation of a trigger on the steering wheel and so the vehicle brakes on recuperation, the first generator GM is always triggered in principle to realize the overrun fuel cutoff. That is to say, the second generator P is triggered by a signal from the driver, while the first generator GM is actuated via the freewheel F by receiving a signal from it. In a sailing function, ie the vehicle is not decelerated via the second generator P, the motor M is still decelerated by the drag torque of the first generator GM. It is possible to calculate the coupling state of the freewheel device F also from the crankshaft speed, the current gear and the wheel speeds and to use the calculated state of bringing the overrun mode of the internal combustion engine. On a sensor device on the freewheel device can be omitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

GMGM: erste Generatoreinrichtungfirst generator device
PP: zweite Generatoreinrichtungsecond generator device
MM: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
KK: Kupplungseinrichtungcoupling device
GG: Hauptgetriebemain gearbox
A1A1: Achseaxis
A2A2: Achseaxis
D1D1: Achsgetriebe/AchsdifferentialAxle transmission / axle differential
D2D2: Achsgetriebe/AchsdifferentialAxle transmission / axle differential
44: Räderbikes
CC: Steuereinrichtungcontrol device
FF: FreilaufeinrichtungFreewheel device
APAP: Gaspedalaccelerator
BPBP: Bremspedalbrake pedal
11: Positionskennzeichnunglocation identification
22: Positionskennzeichnunglocation identification
33: Positionskennzeichnunglocation identification
44: Positionskennzeichnung (nur in 2)Position marking (only in 2 )
55: Positionskennzeichnung (nur in 2)Position marking (only in 2 )
P1P1: Generatormodulgenerator module
P2P2: Generatormodulgenerator module
P3P3: Generatormodulgenerator module
P4P4: Generatormodulgenerator module
PMPM: Generatormodulgenerator module
VV: Mittendifferentialcenter differential
U1U1: Antriebswelledrive shaft
U2U2: Abtriebswelleoutput shaft
U3U3: Abtriebswelleoutput shaft
GHGH: Getriebegehäusegearbox
WDWD: Stirnradspur gear
POPO: Ausgangoutput
PIPI: Eingangentrance
S1S1: Skizzesketch
FEADFEAD: Riementriebbelt drive
MM: BrennkraftmaschineInternal combustion engine
CSWCSW: Riemenscheibepulley
TWTW: Spannrolleidler
CSCS: Kurbelwellecrankshaft
WPWWPW: WasserpumpenriemenscheibeWater pump pulley
GWGW: GeneratorriemenscheibeAlternator pulley
TBTB: Zugmitteltraction means
CWCW: Riemenscheibepulley

Claims

Drive arrangement for a motor vehicle, comprising: - an internal combustion engine (M), - a first generator device (GM) which is kinematically coupled to the internal combustion engine (M), - a main transmission (G) with a transmission input (PI) and a transmission output (PO) , for the kinematic coupling of the transmission input (PI) and the transmission output (PO) with different transmission ratios, - at least one axle drive (D1, D2) for branching the drive power to the wheels ( 4 ) an axle (A1, A2) of that motor vehicle, - a coupling device (K) which is provided in a region of the drive train lying between the internal combustion engine (M) and the main transmission (G) and a switchable cancellation of the drive connection between the internal combustion engine (M) and the main transmission (G), and - a second generator means (P), for recuperation of kinetic energy in the context of the pushing operation of the motor vehicle, wherein - the second generator means (P) lying in a between the coupling means (K) and the wheels of the motor vehicle Is kinematically coupled to the drive train of the drive train, - in a lying between the internal combustion engine (M) and the second generator means (P) area a freewheel device (F) is provided which passes in a release operation of the motor vehicle in a release state, so that no thrust torque to the internal combustion engine (M) is applied.

Drive arrangement according to claim 1, characterized in that the first generator means and the internal combustion engine are so mutually operable coordinated that results in the level of idle speed, the current electrical power consumption adapted power tap.

Drive arrangement according to claim 1 or 2, characterized in that a control device (C) is provided, and that the drag generated by the first generator means (GM) via this control device (C) is adjustable.

Drive arrangement according to claim 3, characterized in that the coupling state of the freewheel device (F) by the control device (C) is taken into account.

Drive arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the first generator means (GM) via the traction drive of the internal combustion engine (M) is kinematically coupled thereto.

Drive arrangement according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the first generator means is kinematically coupled to the internal combustion engine in a lying between the crankshaft and the coupling means range.

Drive arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the freewheel device (F) is incorporated in the coupling device (K).

Drive arrangement according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the freewheel device (F) in the main gear (G) is integrated.

Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 6, characterized in that the freewheel device (F) is provided in a region lying between the main transmission (G) and the second generator device (P).

Drive arrangement according to at least one of claims 1 to 9, characterized in that the first generator device (GM) is operable and coupled to the internal combustion engine (M) that by the first generator means (GM) operation of the internal combustion engine (M) in a fuel cut-off mode is veranlassbar, and that the triggering of the overrun fuel cutoff via the first generator means (GM), taking into account the coupling state of the free-wheeling device (F) is accomplished.