DE10115984A1

DE10115984A1 - Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE10115984A1
Application number: DE10115984A
Authority: DE
Inventors: Peter Ziemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2001-03-30
Filing date: 2001-03-30
Publication date: 2002-10-10
Also published as: US20020183154A1; JP2003027982A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein von einem Antriebsaggregat(1) angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer Kupplung (2) und einem Getriebe (3) zur Übertragung und Wandlung eines von dem Antriebsaggregat (1) erzeugten Drehmomentes auf Anbtriebsräder (6) des Kraftfahrzeuges, wobei eine als Motor betriebbare elektrische Maschine (7) als Starter vorgesehen ist. Erfindungsgemäß können die elektrische Maschine (7) und das Antriebsaggregat (1) jeweils ein Drehmoment in eine Drehrichtung und ein Drehmoment in die entgegengesetzte Drehrichtung erzeugen. Des weiteren betrifft die Erfindung ein Getriebe (3) für ein solches Antriebssystem, welches erfindungsgemäß wendesatzfrei ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein von einem Antriebsaggregat angetriebenes Kraftfahrzeug mit ei nem Getriebe und einer als Starter vorgesehenen elektri schen Maschine nach der im Oberbegriff des Patentanspru ches 1 näher definierten Art sowie ein Getriebe dieses An triebssystems.

Ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeuges setzt sich aus einem Antriebsaggregat zur Erzeugung der für den An trieb des Kraftfahrzeugs benötigten Kraft und einem An triebsstrang zur Übertragung dieser Kraft auf die Antriebs räder des Fahrzeuges zusammen. Der Antriebsstrang weist zur Übertragung und Wandlung des von dem Antriebsaggregat er zeugten Drehmomentes in der Regel eine Kupplung zum Trennen oder Verbinden des Kraftflusses zwischen dem Antriebsaggre gat und dem Abtrieb des Fahrzeuges, ein Getriebe zur Wand lung des Drehmomentes und der Drehzahl, eine Gelenkwelle zur Kraftübertragung und Kraftumlenkung sowie ein Differen tial zum Teilen und Umlenken des Kraftflusses auf.

Die Möglichkeiten des Aufbaus des Schaltgetriebes sind mannigfaltig und von der Antriebsart des Fahrzeuges abhän gig. Gemeinsam ist allen Getrieben jedoch die Aufgabe der Wandlung der Motordrehzahl und des Motordrehmomentes, so daß sich an den Antriebsrädern Drehzahlen und Drehmomente einstellen, die den gewünschten Fahrgeschwindigkeiten bei ausreichend hohen Antriebsmomenten bzw. Zugkräften entspre chen. Des weiteren hat das Schaltgetriebe die Aufgabe, eine Rückwärtsfahrt durch Umkehrung der Drehrichtung der An triebsräder zu ermöglichen. Für die Realisierung der Nebenfunktion "Rückwärtsgang" gibt es eine Vielzahl von Bauarten an Wendesätzen.

Des weiteren weist ein Antriebssystem für ein Kraft fahrzeug moderner Bauart häufig eine elektrische Maschine auf, welche in dem Antriebssystem zwischen einem Verbren nungsmotor und dem Getriebe angeordnet ist und eine Star ter-Funktion für das als Verbrennungsmotor ausgebildete Antriebsaggregat wahrnimmt. In der Regel ist diese elektri sche Maschine zusätzlich als Generator betreibbar.

Ein Beispiel einer solchen elektrischen Startermaschi ne ist in der DE 198 17 497 A1 beschrieben. Diese elektri sche Maschine dient als äußere Kraftquelle bzw. Starter, um den Verbrennungsmotor anzuwerfen und auf eine Motordrehzahl zu beschleunigen, mit der eine Kurbelwelle des Verbren nungsmotors mindestens auf eine zum Anspringen des Verbren nungsmotors notwendige Startdrehzahl beschleunigt wird, mit der der Verbrennungsmotor aus eigener Kraft weiterlaufen kann.

Zusammen mit einer Leistungselektronik und einem Startkondensator als Speichermedium ersetzt diese elektri sche Maschine einen herkömmlichen Starter, die Lichtmaschi ne und das Schwungrad des Kraftfahrzeuges und steuert als Generator die elektrische Energieversorgung.

Nachteilhafterweise wird die Antriebseinheit durch die elektrische Maschine, welche in einem Zwischengehäuse ange ordnet ist, verlängert. Zudem kann die separate, als Star ter- und Generatorersatz vorgesehene und zwischen Antriebs motor und Getriebe angeordnete elektrische Maschine nicht oder nur mit großem Aufwand mit Funktionen des Getriebes oder des Antriebsaggregates kombiniert werden.

Gleichwohl sind Entwicklungen bekannt, bei denen diese elektrische Maschine in ein teilelektrisches Antriebssystem bzw. einen sogenannten "Hybrid-Antrieb" integriert ist, welcher als Antriebsaggregat hauptsächlich einen Verbren nungsmotor aufweist, der eine große Leistungsfähigkeit und Reichweite des Kraftfahrzeuges ermöglicht. Die ergänzende elektrische Maschine bietet hingegen die Vorteile der E lektroantriebe, wie z. B. eine Bremsenergienutzung und ein emissionsfreies Fahren, wobei aber Reichweite und Leistung eingeschränkt sind.

Zwar bietet letztere Lösung eine weitgehende Systemin tegration der elektrischen Maschine in den verbrennungsmo torischen Antriebsstrang, und die elektrische Maschine kann auch Aufgaben wie die eines Anlassers oder eines Bordnetz generators übernehmen, jedoch ist damit keine signifikante Bauraumersparnis insbesondere getriebeseitig zu verzeich nen.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem mit einem Antriebsaggregat, einer Kupplung, einem Getriebe und einer wenigstens als Motor betreibbaren elektrischen Maschine, die als Starter vorgesehen ist, zu schaffen, bei der die genannten Bestand teile wenigstens teilweise derart multifunktional ausges taltet sind, daß eine möglichst große Ersparnis an Bauraum und Bauteilen erzielt wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Antriebs system gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 und einem Getriebe gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 12 ge löst.

Mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem, bei dem so wohl die als Starter vorgesehene elektrische Maschine als auch das Antriebsaggregat jeweils ein Drehmoment in eine Drehrichtung und ein Drehmoment in die entgegengesetzte Drehrichtung erzeugen können, werden in vorteilhafter Weise Vorwärts- und Rückwärtsgänge realisiert, ohne daß hierfür ein mechanischer Wendesatz in dem Fahrzeuggetriebe vorgese hen werden muß.

Auf diese Weise wird mit einfachsten Mitteln eine er hebliche Reduzierung der mechanischen Bauteile des Getrie bes und damit eine beträchtliche Einsparung an Bauraum er zielt. Insbesondere bei Getriebeausführungen, bei denen der Wendesatz einen größeren Bauraum beansprucht, wie z. B. bei Stufenlos-Automatgetrieben, wirkt sich die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Antriebssystems besonders vorteilhaft aus.

Der somit eingesparte Bauraum kann zu einer Verkleine rung der Bauform des Getriebes mit entsprechender Gewichts- und Kosteneinsparung oder zur Realisierung einer weiteren Vorwärtsfahrstufe bei unveränderten äußeren Dimensionen des Getriebes genutzt werden.

Die Erfindung nutzt dabei in einfacher Weise die ohne hin vorhandene und als Starter fungierende elektrische Ma schine, welche mit der Antriebsstrangwelle verbunden oder parallel zu dieser angeordnet sein kann. Diese elektrische Maschine, welche technisch problemlos in entgegengesetzte Drehrichtungen drehbar ist, nimmt somit gleichzeitig die Aufgabe bzw. Funktion eines Getriebewendesatzes wahr. Dies ist auch möglich, wenn die als Starter dienende elektrische Maschine bereits auch andere Funktionen übernimmt, indem sie z. B. als Fahrantrieb oder Nebenantrieb dient, als Gene rator für das Bordnetz des Fahrzeuges fungiert oder der Bremsenergierückgewinnung dient.

In einer vorteilhaften Ausführung kann vorgesehen sein, daß die elektrische Maschine als Motor und Generator betreibbar ist, so daß sie ein Starter-Generator-System darstellt. Hierfür eignet sich grundsätzlich jede Art e lektrischer Maschine, welche z. B. durch Polumkehr in zwei Drehrichtungen betreibbar ist, wobei eine Gleichstrom-, Wechselstrom-, Drehstromasynchron- oder Drehstromsynchron maschine zum Einsatz kommen kann. Besonders bevorzugt ist der Einsatz einer wechselrichtergesteuerten Drehfeldmaschi ne, welche sich zum Aufbringen hoher Momente in beide Dreh richtungen der Kurbelwelle sehr eignet.

Es versteht sich jedoch, daß die elektrische Maschine nicht zwingend als Starter-Generator-System ausgestaltet sein muß, sondern gegebenenfalls auch nur einen reinen e lektrischen Starter darstellen kann, welcher die Kurbelwel le beschleunigt, wobei dann z. B. zur Aufbringung der im Betrieb erforderlichen Energie eine herkömmliche Lichtma schine mit entsprechender Ausstattung vorgesehen sein kann.

Bei einer Ausgestaltung der elektrischen Maschine als Starter-Generator-System kann in vorteilhafter Weise vorge sehen sein, daß das Abbremsen der Drehbewegung des Antriebsaggregates vor einem Drehrichtungswechsel durch gene ratorisches Bremsen der elektrischen Maschine erfolgt.

Durch ein solches gezieltes und hocheffizientes Ab bremsen des Antriebsaggregates ist ein sehr schneller Dreh richtungswechsel in beispielsweise 200 Millisekunden mög lich. Damit ist ein äußerst schneller Wechsel zwischen ei ner Rückwärtsfahrstufe und einer Vorwärtsfahrstufe bei ei ner hohen Sicherheit durchführbar.

In einer bevorzugten Ausführung umfaßt das Antriebsag gregat einen Verbrennungsmotor, bei dem ein Verbrennungs raum jeweils in einem Zylinder von einem mit einem Kurbel trieb verbundenen Kolben begrenzt ist, wobei die Ansteue rung des Verbrennungsmotors in Abhängigkeit einer Informa tion über eine Kurbelwellenlage erfolgt. Antriebsaggregate dieser Art sind ebenso wie die Sensorik zur Erfassung des Kurbelwinkels allgemein bekannt, womit seitens des An triebsaggregates nur geringfügige Anpassungen bestehender Verbrennungsmotoren für einen Einsatz bei dem erfindungsge mäßen Antriebssystem erforderlich sind.

Die Ansteuerung des Verbrennungsmotors erfolgt vor zugsweise in Abhängigkeit eines Steuerdiagramms, bei dem die Vorgänge im Verbrennungsraum in Grad der Kurbelwellen umdrehungen kreisförmig aufgetragen sind, wobei die Achse zwischen einem oberen Totpunkt und einem unteren Totpunkt des Kolbens eine Spiegelachse darstellt, spiegelbildlich zu der die Ansteuerung der Vorgänge im Verbrennungsraum bei einer Änderung der Drehrichtung der Kurbelwelle erfolgt.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfin dung kann vorgesehen sein, daß beim Abschalten des Verbren nungsmotors zur Drehrichtungsumkehr eine an der Kurbelwelle auftretende Rückschwingung in die entgegengesetzte Dreh richtung zur Beschleunigung der Drehrichtungsumkehr genutzt wird.

Es wurde erkannt, daß in Verbrennungsmotoren mit kon ventionellem Ventiltrieb beim Abstellen des Motors je nach Kurbelwellenstellung zum Zeitpunkt des Abschaltens eine gedämpfte Drehschwingung der Kurbelwelle um die Drehzahl nullinie infolge von Kompressionsaufbau und Kompressionsab bau auftritt. Meßergebnisse zeigen, daß der Verbrennungsmo tor dabei in einem Zehntelsekundenbereich in die entgegen gesetzte Drehrichtung, d. h. rückwärts, auf Drehzahlen bis zu ca. 150 U/min beschleunigt wird. Die Rückwärtsbewegung der Kurbelwelle, welche somit bereits bei herkömmlichen Antriebssystemen vorliegt, wird nunmehr erfindungsgemäß dazu genutzt, den Startermotor bei der Umkehrung der Dreh richtung zu unterstützen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise eine Beschleunigung der Drehrichtungsumkehr erreicht.

Um diesen "Rückschaukel"-Effekt optimal nutzen zu kön nen, wird die Rückschwingung, die Ansteuerung der Vorgänge im Verbrennungsraum und die wenigstens als Starter dienende elektrische Maschine vorzugsweise so aufeinander abge stimmt, daß die Kurbelwelle die Drehzahlnullinie in einer definierten Winkellage durchläuft.

Besonders gute Ergebnisse bringt diese Abstimmung, wenn die Kurbelwelle die Drehzahlnullinie zum Zeitpunkt des maximalen Druckaufbaus in dem Verbrennungsraum durchläuft, da in diesem Betriebspunkt der größte "Rückschaukel"-Effekt vorliegt, d. h. eine maximale potentielle Energie, welche in kinetische Energie umgewandelt werden kann.

Die Ausnutzung der Druckenergie muß dabei jedoch nicht zwingend zur Umwandlung in kinetische Energie bei einer Drehrichtungsumkehr genutzt werden. Denn wenn der Fahrer z. B. entscheidet, in der gleichen Fahrtrichtung weiterzu fahren, bringt dies auch einen Vorteil bei der Beschleuni gung der Kurbelwelle während eines Wiederanfahrens in die gleiche Fahrtrichtung.

Die Erfindung bezieht sich grundsätzlich auf Antriebs systeme mit Einzylinder- und Mehrzylindermotoren als An triebsaggregat, wobei Verbrennungsmotoren zum Einsatz kom men können, welche nach dem Zweitaktverfahren oder dem Viertaktverfahren arbeiten und Ottomotoren oder Dieselmoto ren mit Saugrohreinspritzung oder Direkteinspritzung sein können.

Grundsätzlich kann das erfindungsgemäße Antriebssystem auch alternative Antriebsaggregate umfassen, die mit alter nativen Energieträgern wie Erdgas, Bio-Gas, Ethanol, Metha nol, Wasserstoff oder elektrische Energie arbeiten oder nach alternativen Konzepten wie eine Gasturbine, bei der Strömungsenergie heißer Frischgase ausgenützt wird, ausges taltet sind.

Bevorzugt wird bei dem erfindungsgemäßen Antriebssys tem ein als Viertaktmotor ausgebildeter Verbrennungsmotor Verwendung finden, welcher mit einem variablen Ventiltrieb für wenigstens ein Einlaßventil und ein Auslaßventil des betreffenden Zylinders ausgestattet ist. Der Ventiltrieb, welcher zur Realisierung der Drehrichtungsänderung der Kurbelwelle von dieser gelöst sein muß, wird bevorzugt elek tromechanisch ausgeführt, wobei jedoch auch pneumatische oder hydraulische Ausführungen möglich sind.

Das Getriebe für das oben beschriebene Antriebssystem kann in vorteilhafter Weise wendesatzfrei ausgeführt sein, wobei jegliche Art von Schaltgetrieben, wie z. B. ein hand geschaltetes Wechselgetriebe, eine Doppelkupplungsgetriebe, ein Stufenautomatgetriebe oder ein stufenloses Automat getriebe zum Einsatz kommen kann.

Wenn das Getriebe als handgeschaltetes Wechselgetriebe oder Stufenautomatgetriebe mit drehrichtungsunabhängiger Pumpe bzw. drehrichtungsunabhängigem Anfahrelement ausges taltet ist, kann in einer vorteilhaften Ausgestaltung des Getriebes wenigstens ein Teil der Vorwärtsfahrstufen, wel che einer Drehrichtung des Antriebsaggregates zugeordnet sind, nach einer Drehrichtungsänderung des Antriebsaggrega tes Rückwärtsfahrstufen darstellen. Es können somit mehrere Rückwärtsgänge, z. B. für einen Winterfahrbetrieb, reali siert werden, wobei im Extremfall so viele Rückwärtsgänge wie Vorwärtsgänge vorgesehen sein können. Bei gleichem Bau aufwand kann aber auch ein zusätzlicher Vorwärtsgang reali siert werden, da der Bauraum für den Wendesatz entfällt.

Im Falle, daß das Getriebe als ein stufenloses Auto matgetriebe ausgebildet ist, können die für die Drehrich tungsumkehr erforderlichen, besonders großen Bauraum bean spruchenden Wendekomponenten, Planetenradsatz und Bremse, entfallen.

Weitere Vorteile und Weiterbildungen der Erfindung er geben sich aus den Patentansprüchen und aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausfüh rungsbeispielen.

Es zeigt:

Fig. 1 eine vereinfachte schematische Darstellung ei nes erfindungsgemäßen Antriebsstrangsystems mit einem Viertakt-Verbrennungsmotor als An triebsaggregat;

Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Verdich tungstaktes bei einer Kolben-Zylinder-Einheit des Verbrennungsmotors nach Fig. 1 mit einem stark vereinfachten Steuerdiagramm, bei dem die Vorgänge im Verbrennungsraum in Grad der Kurbelwellenumdrehungen kreisförmig aufgetra gen sind;

Fig. 3a ein Getriebeschema eines ersten Ausführungs beispiels eines Stufenautomatgetriebes für das Antriebsstrangsystem nach Fig. 1 und

Fig. 3b eine Kupplungslogik des Getriebes nach Fig. 3a;

Fig. 4a ein Getriebeschema eines zweiten Ausführungs beispiels eines Stufenautomatgetriebes als Ge triebe des Antriebsstrangsystems nach Fig. 1 und

Fig. 4b eine Kupplungslogik des Getriebes nach Fig. 4a;

Fig. 5a eine dritte Ausgestaltung eines Stufenautomat getriebes, welches als Getriebe des Antriebs strangsystems nach Fig. 1 einsetzbar ist und

Fig. 5b eine Kupplungslogik für das Getriebe in Fig. 5a;

Fig. 6a eine weitere Ausführung eines Getriebes für das Antriebsstrangsystem nach Fig. 1 und

Fig. 6b eine Kupplungslogik für das in Fig. 6a gezeig te Getriebe;

Fig. 7a eine weitere, alternative Ausführung eines Ge triebes zum Einsatz in dem Antriebsstrangsys tem nach Fig. 1;

Fig. 7b eine Kupplungslogik für das in Fig. 7a vorge stellte Getriebe;

Fig. 8a ein Getriebeschema eines achten Ausführungs beispiels eines Stufenautomatgetriebes als Ge triebe des Antriebsstrangsystems nach Fig. 1;

Fig. 8b eine Kupplungslogik des Getriebes nach Fig. 8a;

Fig. 9a eine neunte Ausgestaltung eines Stufenautomat getriebes, welches als Getriebe des Antriebs strangsystems nach Fig. 1 einsetzbar ist und

Fig. 9b eine Kupplungslogik für das Getriebe in Fig. 9a;

Fig. 10a eine weitere Ausführung eines Getriebes für das Antriebsstrangsystem nach Fig. 1;

Fig. 10b eine Kupplungslogik für das in Fig. 10a ge zeigte Getriebe;

Fig. 11a eine weitere, alternative Ausführung eines Getriebes zum Einsatz in dem Antriebsstrang system nach Fig. 1 und

Fig. 11b eine Kupplungslogik für das in Fig. 11a vor gestellte Getriebe.

Bezug nehmend auf Fig. 1 ist stark schematisiert ein Antriebsstrangssystem mit einem als Vierzylinder-Viertakt- Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsaggregat 1, einer Kupplung 2, einem Getriebe 3 zur Wandlung eines von dem Antriebsaggregat 1 erzeugten Drehmomentes und Übertragung desselben über eine Gelenkwelle und ein Differential 4 auf eine Hinterachswelle 5 und die daran befestigten Antriebs räder 6 des Kraftfahrzeuges dargestellt.

Zwischen dem Verbrennungsmotor 1 und der Kupplung 2 ist symbolhaft eine elektrische Maschine 7 dargestellt, welche mit einer Kurbelwelle 8 des Verbrennungsmotors 1 verbunden ist und als Starter/Generator dient. Die elektri sche Maschine 7 ist so ausgelegt, daß sie beim Starten die erforderliche Starterleistung zum direkten Antreiben der Kurbelwelle auf die erforderliche Startdrehzahl aufzubrin gen vermag. Die elektrische Maschine 7 ist dabei in zwei entgegengesetzte Drehrichtungen betreibbar, wobei sie die Kurbelwelle 8 zur Erzeugung des Drehmomentes in eine Dreh richtung für eine Vorwärtsfahrt und zur Erzeugung des Drehmomentes in die entgegengesetzte Drehrichtung für eine Rückwärtsfahrt antreibt. Mit ihrer Ausgestaltung als Gene rator übernimmt im vorliegenden Fall die elektrische Ma schine 7 vor einem Drehrichtungswechsel des Antriebsaggre gates 1 bzw. der Kurbelwelle 8 ebenfalls das Abbremsen der Drehbewegung des Verbrennungsmotors 1.

Der Verbrennungsmotor 1 umfaßt in dem gezeigten Aus führungsbeispiel nach Fig. 1 vier Zylinder 9, die jeweils mit einem Kolben 11, welcher wie in Fig. 2 näher ersicht lich mit einem Kurbelantrieb 10 verbunden ist, einen Verbrennungsraum 12 begrenzen.

Die Motorsteuerung, d. h. der Zeitpunkt und die Dauer des Ansaugens der Frischgase sowie der Zeitpunkt und die Dauer des Ausstoßens der Abgase erfolgt über einen variab len Ventiltrieb 13, welcher neben einer nicht näher darge stellten Ansteuerelektronik ein Einlaßventil 14 und ein Auslaßventil 15 für den Verbrennungsraum 12 umfaßt. Der Ventiltrieb 13 erfolgt gelöst von der Kurbelwelle 8 und wird in der vorliegenden Ausführung elektromechanisch be trieben, so daß eine aufwendige Gestaltung des Ventiltrie bes, welcher in beide Drehrichtungen der Kurbelwelle 8 bzw. des Verbrennungsmotors 1 ansteuerbar sein muß, in vorteil hafter Weise entfällt.

Die Ansteuerung des Verbrennungsmotors 1 erfolgt in Abhängigkeit eines in der Fig. 2 äußerst vereinfacht wie dergegebenen Steuerdiagramms 16, welches in Grad der Kur belwellenumdrehungen aufgetragen ist. Das Steuerdiagramm 16 ist symmetrisch zu einer Achse zwischen einem oberen Tot punkt OT und einem unteren Totpunkt UT des Kolbens 11 in dem Zylinder 9 aufgebaut. In dieses Steuerdiagramm 16 können die Öffnungs- und Schließzeiten des Einlaßventils 14 und des Auslaßventils 15 in Grad der Kurbelwellenumdrehun gen aufgetragen werden, wie es in dem Steuerdiagramm 16 exemplarisch ein Zeitpunkt ES für "Einlaßventil schließen", ein Zeitpunkt EO für "Einlaßventil öffnen, ein Zeit punkt AS für "Auslaßventil schließen und ein Zeitpunkt AO für "Auslaßventil öffnen zeigen. Mit einem Blitzpfeil ist ferner der Zündzeitpunkt in Abhängigkeit der Kurbelwellen lage angegeben.

In der Fig. 2 ist exemplarisch der Verdichtungsakt des aus den Phasen "Ansaugen, "Verdichten, "Arbeiten und "Ausstoßen bestehenden Arbeitsspiel des Verbrennungsmo tors 1 wiedergegeben.

Die Drehrichtungsumkehr wird eingeleitet durch geziel ten Druckaufbau mittels Schließen der Einlaßventile 14 und Auslaßventile 15 von den Zylindern 9, deren Kolben 11 sich während der letzten halben Kurbelwellenumdrehung vor der Drehrichtungsumkehr in Aufwärtsbewegung befinden. Das Schließen erfolgt hierbei zu dem Zeitpunkt, an welchem die Kolben den unteren Totpunkt UT durchlaufen haben.

Die Drehrichtungsumkehr erfolgt optimal zu dem Zeit punkt des maximalen Druckaufbaus, d. h. in der Regel dann, wenn der (die) erste(n) Kolben den oberen Totpunkt OT er reicht hat (haben). Nach der Drehrichtungsumkehr öffnen die geschlossenen Einlaßventile 14 und Auslaßventile 15 zu dem Zeitpunkt, an welchem sich der Druck vollständig abgebaut hat, d. h. in der Regel dann, wenn der (die) Kolben den un teren Totpunkt erreicht hat (haben).

Nach einer Drehrichtungsumkehr wird die Ventilbewegung des Einlaßventils 14 und des Auslaßventils 15 spiegelbild lich zu ihrer Bewegung während der letzten Drehrichtung der Kurbelwelle 8 gestaltet, wobei die Ansteuerung des Ventil triebs 13 analog erfolgt.

Bezogen auf das Steuerdiagramm 16 bedeutet dies, daß die Achse zwischen dem oberen Totpunkt OT und dem unteren Totpunkt UT des Kolbens 9 eine Spielgelachse bildet, spie gelbildlich zu der die Ansteuerung der Vorgänge im Verbren nungsraum 12 bei einer Änderung der Drehrichtung der Kur belwelle 8 erfolgt.

Betrachtet man nun die getriebeseitige Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangsystems, so sind in den Fig. 3a bis 11b mehrere Ausgestaltungsmöglichkeiten für ein als Sieben-Gang-Stufenautomatgetriebe ausgebildetes Getrie be 3 dargestellt.

So zeigt das Getriebeschema der Fig. 3a eine erste Ausführungsform des Getriebes 3, bei der ein Sonnenrad 19 eines ersten Planetenradsatzes RS1 mit einer mit Drehzahl n laufenden Antriebswelle 17 verbunden ist. Ein Steg 22' der inneren Planetenräder 20' des ersten Planetenradsatzes RS1 ist festgesetzt und mit einem Steg 22" der äußeren Plane tenräder 20" des ersten Planetenradsatzes RS1 gekoppelt. Des weiteren ist die Antriebswelle 17 über ein Schaltele ment E mit einem Steg 35 eines dritten Planetenradsat zes RS3 verbindbar, wobei der Steg 35 mit einem Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatz RS2 verbunden ist. Außerdem ist die Antriebswelle 17 über ein Schaltelement B mit einem Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbindbar. Das Sonnenrad 31 ist über ein Schaltelement C mit den gekoppelten und festgesetzten Stegen 22' und 22" der inneren bzw. äußeren Planetenräder 20' und 20" des ersten Plane tenradsatzes RS1 verbindbar und somit festsetzbar. Das Hohlrad 21 des ersten Planetenradsatzes RS1, welches mit einer Drehzahl n1 läuft, ist über ein Schaltelement D mit dem Sonnenrad 31 verbindbar und über das Schaltelement A mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ver bindbar. Das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist wiederum mit dem Steg 25 der Planetenräder 26 des zwei ten Planetenradsatzes RS2 und mit einer Abtriebswelle 18, welche mit einer Drehzahl nab läuft, verbunden. Die zugehö rige Kupplungslogik für das in der Fig. 3a gezeigte Getrie beschema ist der Fig. 3b zu entnehmen.

Bezug nehmend auf Fig. 4a ist eine weitere Ausfüh rungsform des Getriebes 3 schematisch dargestellt, die hin sichtlich der Anzahl der Radsätze sowie der Anzahl der Schaltelemente vergleichbar ist mit der Ausführungsform nach Fig. 3a. Die Antriebswelle 17 ist mit dem Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden und über das Schaltelement A mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planeten radsatzes RS2 sowie über das Schaltelement E mit dem Steg 35 der Planetenräder 32 des dritten Planetenrad satzes RS3 verbindbar. Das Hohlrad 21 des ersten Planeten radsatzes RS1 ist über das Schaltelement C festsetzbar. Das Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist verbun den mit dem mit Drehzahl n1 laufenden Steg 22" der äußeren Planetenräder 20" des ersten Planetenradsatzes RS1 und dem angekoppelten Steg 22' der inneren Planetenräder 20' des ersten Planetenradsatzes RS1. Außerdem ist das Sonnenrad 31 über das Schaltelement B festsetzbar. Der Steg 35 der Pla netenräder 32 des dritten Planetenradsatzes RS3 und das Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 sind verbunden und über das Schaltelement D festsetzbar. Der Steg 25 der Planetenräder 26 des zweiten Planetenradsatzes RS2, das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes RS3 und die Ab triebswelle 18, welche mit der Drehzahl nab läuft, sind miteinander verbunden.

Die Besonderheit dieses mit der Kupplungslogik nach Fig. 4b arbeitenden Getriebes liegt darin, daß diese Aus führungsform für die sieben Vorwärtsgänge anstelle der Aus bildung nach Fig. 3a von vier Kupplungen und einer Bremse nun zwei Kupplungen und drei Bremsen aufweist, die bei spielsweise hinsichtlich der Druckölzuführung zu ihrer Be tätigung konstruktiv einfacher gestaltet werden können.

Durch selektives Schalten der Schaltelemente können gemäß der Schaltskizze bzw. Kupplungslogik der Fig. 4b die Vorwärtsgänge 1 bis 7 geschaltet werden.

Der Planetenradsatz RS1 der Ausführungsform nach Fig. 4a kann auch als Minus-Getriebe mit einem Stufenplane ten ausgeführt werden. Bei dieser nicht näher dargestellten Ausführung ist die Antriebswelle 17 mit dem Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden, und der Steg 22 der gekoppelten großen und kleinen Planetenräder ist über die Bremse C festsetzbar. An das Hohlrad 21 des Planeten radsatzes RS1 ist das Sonnenrad 31 des dritten Planetenrad satzes RS3 angeschlossen. Das Sonnenrad 19 des Planetenrad satzes RS1 kämmt hierbei mit den kleineren Planetenrädern des Planetenradsatzes RS1, während die großen Planetenräder mit dem Hohlrad 21 des Planetenradsatzes RS1 kämmen. Im Vergleich zum Planetenradsatz RS1 der Ausführungsform nach Fig. 4a hat diese Ausführungsform den Vorteil eines besseren Wirkungsgrades und einer niedrigeren relativen Plane tendrehzahl.

Die Fig. 5a zeigt eine weitere Ausführungsform des Getriebes 3 als Sieben-Gang-Stufenautomatgetriebe, welche in Bezug auf die Anzahl der Radsätze sowie die Anzahl der Schaltelemente im Vorschalt- und Nachschaltradsatz ver gleichbar ist mit den vorigen Ausführungen nach Fig. 3a und Fig. 4a. Das Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist mit der Antriebswelle 17 verbunden. Der Steg 22' der inneren Planetenräder 20' des ersten Planetenradsatzes RS1 und der Steg 22" der äußeren Planetenräder 20" des ersten Planetenradsatzes RS1 sind miteinander gekoppelt festge setzt. Des weiteren ist die Antriebswelle 17 über das Schaltelement A mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planeten radsatzes RS2 und über das Schaltelement B mit dem Sonnen rad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbindbar. Der Steg 25" der äußeren Planetenräder 26" des zweiten Plane tenradsatzes RS2 ist mit dem Steg 35 der Planetenräder 32 des dritten Planetenradsatzes RS3 und mit dem Steg 25' der inneren Planetenräder 26" des zweiten Planetenradsat zes RS2 verbunden. Die Planetenräder 32 des dritten Nach schalt-Planetenradsatzes RS3 und die äußeren Planetenrä der 26" des zweiten Planetenradsatzes RS3 sind zusammenge faßt. Das Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über das Schaltelement C mit den festgesetzten Ste gen 22" und 22' der äußeren bzw. inneren Planetenrä der 20" bzw. 20' des ersten Planetenradsatzes RS1 verbind bar und somit festsetzbar. Das mit der Drehzahl n1 drehende Hohlrad 21 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über das Schaltelement E mit dem Sonnenrad 31 verbindbar und über das Schaltelement D mit dem Steg 35 der Planetenräder 32 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbindbar. Das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes RS3 und das Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 sind zusammengefaßt und mit der Abtriebswelle 18 verbunden.

Bei diesen mit der Kupplungslogik nach Fig. 5b arbei tenden Getriebe besteht die Besonderheit darin, daß im höchsten Gang die Planetenradsätze RS2 und RS3 verblockt umlaufen, womit das Mehrstufengetriebe in der höchsten Fahrstufe einen theoretischen Wirkungsgrad von 1 aufweist.

In der Fig. 6a ist eine weitere vorteilhafte Ausges taltung des Getriebes 3 des erfindungsgemäßen Antriebs strangsystems dargestellt, welches mit der Kupplungslogik nach Fig. 6b arbeitet. Bei dieser Ausführungsform ist das Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsatzes RS1 mit der An triebswelle 17 verbunden. Der Steg 22' der inneren Plane tenräder 20' des ersten Planetenradsatzes RS1 ist festge setzt und mit dem Steg 22" der äußeren Planetenräder 20" des ersten Planetenradsatzes RS1 gekoppelt. Die Antriebs welle 17 ist über die Kupplung B mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und mit dem damit gekoppelten Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbindbar. Der Steg 35 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist über die Kupplung E mit der Antriebswelle 17 verbindbar. Außerdem sind die beiden Sonnenräder 24 und 31 des zweiten Planeten radsatzes RS2 und des dritten Planetenradsatzes RS3 über die Bremse C mit den gekoppelten und festgesetzten Ste gen 22' und 22" des ersten Planetenradsatzes RS1 verbind bar und somit ebenfalls festsetzbar. Das mit der Dreh zahl n1 laufende Hohlrad 21 des ersten Planetenradsat zes RS1 ist über die Kupplung D mit dem Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbindbar und über die Kupp lung A mit dem Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar. Das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsat zes RS3 ist mit dem Steg 25 der Planetenräder 26 des zwei ten Planetenradsatzes RS2 und mit der Abtriebswelle 18 ver bunden.

Der Vorteil der Ausführung des Getriebes 3 nach Fig. 6a und Fig. 6b besteht gegenüber den in Fig. 3a und Fig. 4a gezeigten Ausführungsformen darin, daß nur zwei statt drei Wellen ineinander geschachtelt sind. Gegenüber den Ausführungsformen nach Fig. 3a, 4a und 5a sind hier die beiden Planetenradsätze RS2 und RS3 mit derselben Überset zung ausführbar, wodurch gegebenenfalls die gleichen Bau teile verwendet werden können, was die Teilevielfalt und somit die Kosten senken kann.

Die Fig. 6b zeigt ein Beispiel mit einer - verglichen mit den Ausführungsformen nach Fig. 3a bis 5a - kleinen Stufung und somit vergleichsweise kleiner Spreizung. Eine den vorher genannten Ausführungsformen entsprechende Stu fung und Spreizung ist durch geeignete Anpassung der Stand übersetzungen der drei Planetenradsätze möglich.

In der in Fig. 7a gezeigten weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Getriebes 3 ist die Antriebswelle 17 mit dem Sonnenrad 19 des Planetenradsatzes RS1 verbunden. Der Steg 22 der gekoppelten Planetenräder 20g und 20k ist festgesetzt. Das Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsat zes RS1 kämmt hierbei mit den kleinen Planetenrädern 20k des Planetenradsatzes RS1, während die großen Planetenrä der 20g mit dem Hohlrad 21 des Planetenradsatzes RS1 käm men. Über die Bremse B sind das Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das damit gekoppelte Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes R53 festsetzbar und über die Kupplung C mit dem Hohlrad 21 des ersten Planetenradsat zes RS1 verbindbar. Der Steg 35 des dritten Planetenradsat zes RS3 ist über die Kupplung E mit der Antriebswelle 17 verbindbar und über die an den festgesetzten Steg 22 des Planetenradsatzes RS1 angebundene Bremse D festsetzbar. Über die Kupplung A ist das Hohlrad 23 des zweiten Plane tenradsatzes RS2 mit der Antriebswelle 17 verbindbar. Das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes RS3 ist mit dem Steg 25 der Planetenräder 26 des zweiten Planetenradsat zes RS2 und mit der Abtriebswelle 18 verbunden.

Wie der Schaltlogik der Fig. 7b zu entnehmen ist, kön nen durch selektives Schalten der fünf Schaltelemente A bis E die Vorwärtsgänge 1 bis 7 geschaltet werden. Die Aus führungsform der Fig. 7a vereint die Vorteile der zuvor beschriebenen, als Minus-Getriebe ausgebildeten Ausfüh rungsvariante zu der Ausführungsform nach Fig. 4a und die Vorteile der Ausführungsform nach Fig. 6a hinsichtlich Wir kungsgrad und Bauaufwand.

Anhand der Figuren 8a und 8b wird nun eine weitere vor teilhafte Ausgestaltung des Getriebes 3 des erfindungsgemä ßen Antriebsstrangsystems erläutert. Hierbei ist die An triebswelle 17 mit dem Sonnenrad 19 des ersten Planetenrad satzes RS1 verbunden und über die Kupplung E mit dem Steg 35 der Planetenräder 32 des dritten Planetenradsatzes RS3 und dem an diesen Steg 35 angebundenem Hohlrad 23 des zwei ten Planetenradsatzes RS2 verbindbar, sowie über die Kupp lung A mit dem Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2. Das Hohlrad 21 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist festgesetzt. Der Steg 22 der Planetenräder 20 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die Kupplung B mit dem Son nenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 und über die Kupplung D mit dem Steg 35 des dritten Planetenradsat zes RS3 verbindbar. Das Sonnenrad 24 des zweiten Planeten radsatzes RS2 ist über die Bremse F festsetzbar. Der Steg 25 der Planetenräder 26 des zweiten Planetenradsat zes RS2 und das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsat zes RS3 und die Abtriebswelle 18 sind miteinander verbun den.

Durch selektives Schalten der fünf Schaltelemente kön nen gemäß der in Fig. 8b dargestellten Schaltlogik insge samt sieben Vorwärtsgänge geschaltet werden. Diese achte Ausgestaltung eines Stufenautomatgetriebes für das erfin dungsgemäße Antriebsstrangsystem eignet sich besonders für ein Fahrzeug mit Front-Quer-Antrieb.

Fig. 9a zeigt nun eine neunte Ausführungsform des Ge triebes 3 des erfindungsgemäßen Antriebsstrangsystems. Aus gehend von der zuvor in Fig. 8a detailliert beschriebenen achten Ausführungsform weist die neunte Ausführungsform nunmehr sechs Schaltelemente A, B, C, D, E und F auf. Das gegenüber der achten Ausführungsform zusätzliche Schaltele ment C ist als Bremse ausgebildet und derart angeordnet, daß das Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 zu sätzlich über diese Bremse C festsetzbar ist.

Wie in Fig. 9b dargestellt, können durch dieses zu sätzliche Schaltelement nunmehr insgesamt zehn Vorwärtsgän ge geschaltet werden. In vorteilhafter Weise sind alle drei Planetenradsätze als hinsichtlich Bauaufwand günstige Mi nusgetriebe ausgeführt. Wie die achte Ausführungsform eig net sich auch diese neunte Ausführungsform eines Stufenau tomatgetriebes für das erfindungsgemäße Antriebsstrangsys tem besonders für ein Fahrzeug mit Front-Quer-Antrieb.

Fig. 10a zeigt nun eine weitere vorteilhafte Ausges taltung des Getriebes 3 des erfindungsgemäßen Antriebs strangsystems. Der wesentliche Unterschied zu der zuvor beschriebenen achten erfindungsgemäßen Ausführungsform be steht in der Ausgestaltung der Planetenradsätze RS2 und RS3, nunmehr mit gekoppelten Sonnenrädern 24 und 31. Das Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Steg 35 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbunden. Der Aufbau des ersten Planetenradsatzes RS1 entspricht dem der zuvor beschriebenen achten erfindungsgemäßen Ausführungs form. Die Antriebswelle 17 ist mit dem Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden. Weiterhin ist die Antriebswelle 17 über die Kupplung A mit den gekoppelten Sonnenrädern 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und den Sonnenrädern 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbind bar, sowie über die Kupplung E mit dem Steg 35 des dritten Planetenradsatzes R53 und dem daran angebundenen Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar. Das Hohlrad 21 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist festgesetzt. Der Steg 22 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist über die Kupp lung B mit dem Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes RS3 und über die Kupplung D mit dem Steg 35 des dritten Plane tenradsatzes RS3 und dem mit diesem Steg 35 verbundenen Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar. Die verbundenen Sonnenräder 24 und 31 des zweiten und drit ten Planetenradsatzes RS2 und RS3 sind über die Bremse F festsetzbar. Der Steg 25 des zweiten Planetenradsatzes RS2 bildet den Abtrieb und ist mit der Abtriebswelle 18 verbun den.

Wie in Fig. 10b dargestellt, sind durch selektives Schalten der Schaltelemente A, B, D, E und F insgesamt sieben Vorwärtsgänge ohne Gruppenschaltung schaltbar, bei günstiger Gangabstufung und großer Spreizung.

Beispielhaft wird nun anhand Fig. 11a eine elfte Aus führungsform eines Stufenautomatgetriebes für das erfin dungsgemäße Antriebsstrangsystem erläutert. Diese elfte Ausführungsform umfaßt drei Planetenradsätze RS1, RS2 und RS3, sowie sechs Schaltelemente A, B, C, D, E und F. Wie in Fig. 11a dargestellt, sind die Schaltelemente A, B, D, E als Kupplung und die Schaltelemente C, F als Bremse ausge bildet. Die Antriebswelle 17 ist mit dem Sonnenrad 19 des ersten Planetenradsatzes RS1 verbunden und über die Kupp lung A mit dem Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 verbindbar. Weiterhin ist die Antriebswelle 17 über die Kupplung E mit dem Steg 35 der Planetenräder 32 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbindbar. Das Hohlrad 21 des ersten Planetenradsatzes RS1 ist festgesetzt. Das Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist mit dem Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 verbunden. Das Hohlrad 23 des zweiten Planetenradsatzes RS2 ist über die Bremse F fest setzbar. Der Steg 22 der Planetenräder 20 des ersten Plane tenradsatzes RS1 ist über die Kupplung B mit dem Sonnen rad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und dem angebunde nen Sonnenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 und über die Kupplung D mit dem Steg 35 des dritten Planetenradsat zes RS3 verbindbar. Über die Bremse C sind das Sonnenrad 24 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das angebundene Son nenrad 31 des dritten Planetenradsatzes RS3 festsetzbar. Ebenfalls verbunden sind der Steg 25 der Planetenräder 26 des zweiten Planetenradsatzes RS2 und das Hohlrad 33 des dritten Planetenradsatzes RS3 und die Abtriebswelle 18.

Durch selektives Schalten der sechs Schaltelemente sind gemäß der in Fig. 11b dargestellten Schaltlogik insge samt zehn Vorwärtsgänge ohne Gruppenschaltung schaltbar.

In einer Ausgestaltung der neunten und elften Ausfüh rungsform des Getriebes 3 kann auch vorgesehen sein, an stelle der möglichen zehn nur neun Vorwärtsgänge zu schal ten, unter Auslassung des in Fig. 9b und Fig. 11b darge stellten fünften Gangs. Die Stufung dieses Neungang- Getriebes ist sehr harmonisch.

In einer Weiterbildung der achten und/oder neunten und/oder zehnten und/oder elften Ausgestaltung eines Stufe nautomatgetriebes für das erfindungsgemäße Antriebsstrang system wird vorgeschlagen, den ersten Planetenradsatz RS1 als Plus-Getriebe mit einem Sonnenrad 19, einem Hohlrad 21 und zwei gekoppelten Stegen 22', 22" mit inneren und äuße ren Planetenrädern 20', 20" auszubilden. Bei dieser nicht näher dargestellten Ausführung sind die gekoppelten Stege 22', 22" des ersten Planetenradsatzes RS1 festgesetzt (an stelle dessen Hohlrads 21) und die Kupplungen Schaltele ment B und D mit dem Hohlrad 21 des ersten Planetenradsat zes RS1 verbunden (anstelle mit dessem Steg).

All die gezeigten Ausführungen für das Getriebe 3 eig nen sich für das erfindungsgemäße Antriebsstrangsystem nach Fig. 1, bei dem das Antriebsaggregat 1 und die elektrische Maschine 7 jeweils in zwei Drehrichtungen antreibbar sind.

Bezugszeichen

A Schaltelement (Kupplung oder Bremse) der Planetenradsätze
AO Öffnungszeitpunkt des Auslaßventils
AS Schließzeitpunkt des Auslaßventils
B-F Schaltelemente (Kupplung oder Bremse) der Planetenradsätze
EO Öffnungszeitpunkt des Einlaßventils
Es Schließzeitpunkt des Einlaßventils
n Eingangsdrehzahl der Antriebswelle
n1 Ausgangsdrehzahl des ersten Planetenradsatzes RS

1

nab Ausgangsdrehzahl
OT Oberer Totpunkt
RS1 erster Planetenradsatz
RS2 zweiter Planetenradsatz
RS3 dritter Planetenradsatz
UT Unterer Totpunkt

1

Antriebsaggregat, Verbrennungsmotor

2

Kupplung

3

Getriebe

4

Differential

5

Hinterachswelle

6

Antriebsräder

7

elektrische Maschine, Starter/Generator

8

Kurbelwelle

9

Zylinder

10

Kurbelantrieb

11

Kolben

12

Verbrennungsraum

13

Ventiltrieb

14

Einlaßventil

15

Auslaßventil

16

Steuerdiagramm

17

Antriebswelle

18

Abtriebswelle

19

Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes RS

1

20

Planetenrad des ersten Planetenradsatzes RS

1

20

' inneres Planetenrad des ersten Planetenradsatzes RS

1

20

" äußeres Planetenrad des ersten Planetenradsatzes RS

1

20

k kleines Planetenrad des Radsatzes RS

1

20

g großes Planetenrad des Radsatzes RS

1

21

Hohlrad des ersten Planetenradsatzes RS

1

22

Steg der Planetenräder des ersten Planetenradsatzes RS

1

22

' Steg der inneren Planetenräder des ersten Planetenradsatzes RS

1

22

" Steg der äußeren Planetenräder des ersten Planetenradsatzes RS

1

23

Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes RS

2

24

Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes RS

2

25

Steg des zweiten Planetenradsatzes RS

2

25

' Steg der inneren Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes RS

2

25

" Steg der äußeren Planetenräder des zweiten Planetenradsatzes RS

2

26

Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes RS

2

26

' inneres Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes RS

2

26

" äußeres Planetenrad des zweiten Planetenradsatzes RS

2

31

Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes RS

3

32

Planetenrad des dritten Planetenradsatzes RS

3

33

Hohlrad des dritten Planetenradsatzes RS

3

35

Steg des dritten Planetenradsatzes RS

3

Claims

1. Antriebssystem für ein von einem Antriebsaggre gat (1) angetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer Kupplung (2) und einem Getriebe (3) zur Übertragung und Wandlung eines von dem Antriebsaggregat (1) erzeugten Drehmomentes auf Antriebsräder (6) des Kraftfahrzeuges, wobei eine als Motor betreibbare elektrische Maschine (7) als Starter vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl die elektrische Maschine (7) als auch das Antriebsaggre gat (1) jeweils ein Drehmoment in eine Drehrichtung und ein Drehmoment in die entgegengesetzte Drehrichtung erzeugen können.

2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch ge kennzeichnet, daß die elektrische Maschi ne (7) als Motor und Generator betreibbar ist.

3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch ge kennzeichnet, daß das Abbremsen der Drehbewe gung des Antriebsaggregates (1) vor einem Drehrichtungs wechsel durch generatorisches Bremsen der elektrischen Ma schine (7) erfolgt.

4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das An triebsaggregat einen Verbrennungsmotor (1) umfaßt, bei dem ein Verbrennungsraum (12) jeweils in einem Zylinder (9) von einem mit einem Kurbeltrieb (10) verbundenen Kolben (11) begrenzt ist, wobei die Ansteuerung des Verbrennungsmo tors (1) in Abhängigkeit einer Information über eine Kur belwellenlage erfolgt.

5. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die Ansteuerung des Verbrennungsmotors (1) in Abhängigkeit eines Steuerdiagram mes (16) erfolgt, bei dem die Vorgänge im Verbrennungs raum (12) in Grad der Kurbelwellenumdrehungen kreisförmig aufgetragen sind, wobei die Achse zwischen einem oberen Totpunkt (OT) und einem unteren Totpunkt (UT) des Kol bens (11) eine Spiegelachse darstellt, spiegelbildlich zu der die Ansteuerung der Vorgänge im Verbrennungsraum (12) bei einer Änderung der Drehrichtung der Kurbelwelle (8) erfolgt.

6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß beim Abschal ten des Antriebsaggregates (1) zur Drehrichtungsumkehr eine an der Kurbelwelle (8) auftretende Rückschwingung in die entgegengesetzte Drehrichtung zur Beschleunigung der Dreh richtungsumkehr genutzt wird.

7. Antriebssystem nach Anspruch 6, dadurch ge kennzeichnet, daß die Rückschwingung, die Ansteuerung der Vorgänge im Verbrennungsraum (12) und die elektrische Maschine (7) so aufeinander abgestimmt sind, daß die Kurbelwelle (8) eine Drehzahlnullinie in einer de finierten Winkellage durchläuft.

8. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch ge kennzeichnet, daß die Abstimmung derart er folgt, daß die Kurbelwelle (8) die Drehzahlnulllinie zum Zeitpunkt des maximalen Druckaufbaus in dem Verbrennungs raum (12) durchläuft.

9. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbren nungsmotor (1) als Viertaktmotor ausgebildet ist, mit einem variablen Ventiltrieb (13) für wenigstens ein Einlaßven til (14) und ein Auslaßventil (15) des betreffenden Zylin ders (9), wobei der Ventiltrieb (13) von der Kurbelwel le (8) gelöst erfolgt.

10. Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventiltrieb (13) elekt romechanisch ausgeführt ist.

11. Antriebssystem nach Anspruch 9, dadurch ge kennzeichnet, daß der Ventiltrieb pneumatisch oder hydraulisch ausgeführt ist.

12. Getriebe für ein Antriebssystem nach einem der An sprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß es wendesatzfrei ausgeführt ist.

13. Getriebe nach Anspruch 12, dadurch gekenn zeichnet, daß es ein handgeschaltetes Wechselge triebe, ein Doppelkupplungsgetriebe, ein Stufenautomat getriebe (3) oder ein stufenloses Automatgetriebe ist.

14. Getriebe nach Anspruch 12 oder 13, dadurch ge kennzeichnet, daß wenigstens ein Teil der Vor wärtsfahrstufen, welcher einer Drehrichtung des Antriebsag gregates (1) zugeordnet sind, nach einer Drehrichtungsände rung des Antriebsaggrgates (1) Rückwärtsfahrstufen darstel len.