DE102007012787A1 - Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems - Google Patents

Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems Download PDF

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Stephan Stroph
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Uwe Griesmeier
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Abstract

Es wird ein Antriebsstrangsystem (1) eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine (2), einem Abtrieb (3), einer dazwischen angeordneten Getriebeeinrichtung (4), die mit mehreren Schaltelementen zur Darstellung verschiedener Übersetzungen ausgeführt ist, und einer elektrischen Maschine (5) beschrieben. Die elektrische Maschine (5), eine Motorausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine (2) und eine Getriebeeingangswelle (7) der Getriebeeinrichtung (4) sind jeweils mit einer Welle eines Planetenradsatzes (8) wirkverbunden. Die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) ist drehfest darstellbar. Erfindungsgemäß ist die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) über wenigstens zwei Schaltelemente der Getriebeeinrichtung (4) drehfest haltbar. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangsystems (1) wird die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine (2) durch Einstellen der Übertragungsfähigkeiten der wenigstens zwei Schaltelemente auf Werte größer als vorzugsweise adaptierbare Schwellwerte drehfest gehalten.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. 9 näher definierten Art.
  • Aus der DE 101 52 471 A1 ist ein elektrodynamisches Antriebssystem sowie ein Verfahren zum Anlassen eines Verbrennungsmotors eines mit einem elektrodynamischen Antriebssystem ausgerüsteten Fahrzeugs, das einen Elektromotor und ein Planetengetriebe zwischen dem Verbrennungsmotor und einem Schaltgetriebe mit einer Getriebeeingangswelle umfasst, bekannt. Dabei wird von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors das Hohlrad des Planetengetriebes über eine Dämpfungseinrichtung angetrieben. Mit dem Hohlrad kämmen Planentenräder, die auf einem Planetenträger drehbar angeordnet sind. Der Planetenträger ist mit einer reibschlüssigen Kupplung verbunden, über die der Rotor eines Elektromotors drehfest mit dem Planetenträger verbindbar ist. Mit dem Rotor ist auch das Sonnenrad des Planentengetriebes drehfest verbunden. Der Planetenträger ist drehfest mit der Getriebeeingangswelle des Schaltgetriebes verbunden, wobei im Schaltgetriebe eine mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbundene Verzahnung mit einer Verzahnung der Vorgelegewelle kämmt. Andere Verzahnungen der Vorgelegewelle kämmen mit Verzahnungen einer Abtriebswelle. Die Getriebeeingangswelle ist durch eine reibschlüssige Bremse drehfest mit dem Gehäuse des Schaltgetriebes verbindbar.
  • Zu Beginn des Anlassvorgangs steht der gesamte Antriebsstrang still, das Schaltgetriebe befindet sich in einem so genannten Neutralbetriebszustand, während dem kein Drehmoment über das Schaltgetriebe führbar ist, und die Bremse und die Kupplung sind geöffnet. Der Elektromotor beschleunigt auf eine Drehzahl, die für den Schwungstart erforderlich ist. Dadurch dreht das Sonnenrad, während das Hohlrad durch den noch stehenden Verbrennungsmotor noch festgehalten wird. Gleichzeitig drehen sich der Planententräger und die damit verbundene Getriebeeingangswelle mit einer durch das Planetengetriebe reduzierten Drehzahl. Durch ein geregeltes Schließen der Bremse wird an der mit dem Hohlrad verbundenen Hohlradwelle Drehmoment und Drehzahl aufgebaut, das sich aus dem elektromotorischen Drehmomentanteil und dem Schwungmoment der drehenden Massen zusammensetzt. Nach dem vollständigen Schließen der Bremse steht die Getriebeeingangswelle. Ab diesem Zeitpunkt wirkt nur noch das um den Faktor der Getriebeübersetzung des Planetengetriebes erhöhte elektromotorische Moment auf die Hohlradwelle und über das Dämpfungselement auf die Kurbelwelle, womit der Verbrennungsmotor über den Elektromotor startbar ist.
  • Das vorbeschriebene elektrodynamische Antriebssystem ist aufgrund der Anordnung der Bremse, die zum drehfesten Darstellen der Getriebeeingangswelle und dem damit verbundenen Hohlrad des Planetengetriebe vorgesehen ist, nachteilhafterweise durch einen hohen Bauraumbedarf sowie durch unerwünscht hohe Fertigungskosten gekennzeichnet.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsstrangsystem für ein Fahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems zur Verfügung zu stellen, mittels welchen ein Bauraumbedarf sowie Herstellkosten eines Antriebsstrangsystems für ein Fahrzeug im Vergleich zu aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystemen reduzierbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Antriebsstrangsystem gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einem Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangsystems gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrangsystem eines Fahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine, einem Abtrieb, einer dazwischen angeordneten Getriebeeinrichtung, die mit mehreren Schaltelementen zur Darstellung verschiedener Übersetzungen ausgeführt ist, und einer elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine, eine Motorausgangswelle der Brennkraftmaschine und eine Getriebeeingangswelle jeweils mit einer Welle eines Planetenradsatzes wirkverbunden sind und die mit der Getriebeeingangswelle wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes drehfest darstellbar ist, ist die mit der Getriebeeingangswelle wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes über wenigstens zwei Schaltelemente der Getriebeeinrichtung drehfest haltbar.
  • Das bedeutet, dass die mit der Getriebeeingangswelle wirkverbundene Welle des Pianetenradsatzes mittels während des herkömmlichen Betriebes des Antriebsstrangsystems nach der Erfindung zur Darstellung verschiedener Übersetzungen in der Getriebeeinrichtung vorgesehener Schaltelemente drehfest haltbar ist und somit das aus der DE 101 52 471 A1 bekannte zusätzliche Schaltelement bzw. die zur Abstützung des Drehmoments des Elektromotors vorgesehene Bremse nicht benötigt wird. Damit ist das erfindungsgemäße Antriebsstrangsystem im Vergleich zu dem aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystem durch einen geringeren Bauraumbedarf und niedrigere Fertigungskosten gekennzeichnet.
  • Dabei ist der Planetenradsatz vorzugsweise wenigstens als dreiwelliger Planetenradsatz ausgeführt und die elektrische Maschine, die Motorausgangswelle der Brennkraftmaschine und die Getriebeeingangswelle in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles mit dem Hohlrad, dem Sonnenrad oder dem Planetenträger verbunden oder in Wirkverbindung bringbar.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangsystems ist die mit der Getriebeeingangswelle direkt verbundene Welle des Planetenradsatzes über die Schaltelemente der Getriebeeinrichtung mit einem Gehäuse der Getriebeeinrichtung, welches selbst karosseriefest ausgeführt ist und daher still steht, drehfest verbindbar, womit ein Steuer- und Regelaufwand auf einfache Art und Weise reduziert ist.
  • Der Abtrieb ist bei einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Antriebsstrangssystems nach der Erfindung mittels wenigstens eines im Kraftfluss zwischen den Schaltelementen der Getriebeeinrichtung und dem Abtrieb angeordneten weiteren Schaltelementes, welches vorzugsweise ebenfalls ein zur Darstellung einer Übersetzung in der Getriebeeinrichtung vorgesehenes Schaltelement der Getriebeeinrichtung ist, von der mit der Getriebeeingangswelle wirkverbundenen Welle des Planetenradsatzes entkoppelbar. Dadurch besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, die Brennkraftmaschine über die elektrische Maschine von einem abgeschalteten Zustand in einen zugeschalteten Zustand, ohne am Abtrieb aus dem Startvorgang der Brennkraftmaschine resultierende Reaktionsmomente zu erzeugen, zu überführen.
  • Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangssystems ist mit einer weiteren elektrischen Maschine ausgebildet, die mit einer Fahrzeugachse zur Einleitung eines von der weiteren elektrischen Maschine erzeugbaren Drehmomentes in Wirkverbindung bringbar ist, um das Fahrzeug auch während eines Startvorganges der Brennkraftmaschine antreiben zu können und zusätzlich Bremsenergie rekuperieren zu können.
  • Dabei ist die Verwendung der zusätzlichen elektrischen Maschine, welche beispielsweise zum unabhängigen Antrieb des Fahrzeugs im Bereich der Fahrzeugvorderachse mit dieser in Wirkverbindung bringbar ist, insbesondere für Fahrzeuge mit Standardantrieb und hohem Achslastanteil auf der Vorderachse vorteilhaft, da die Hinterräder durch die während einer Bremsung auftretende Achslastverlagerung im Falle einer Rekuperation leicht blockieren.
  • Die Anordnung der weiteren elektrischen Maschine ist auch für den Einsatz bei Fahrzeugen mit Frontachsantrieb vorteilhaft, wenn die Achslastverteilung zwischen den Fahrzeugachsen ausgeglichen oder zu Gunsten der Fahrzeughinterachse ausfällt. Dann ist mit Hilfe der weiteren elektrischen Maschine Bremsenergie ohne Beeinträchtigung des Fahrverhaltens rekuperierbar.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des vorbeschriebenen Antriebsstrangsystems wird bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine die mit der Getriebeeingangswelle verbundene Welle des Planetenradsatzes durch Einstellen der Übertragungsfähigkeiten der wenigstens zwei Schaltelemente der Getriebeeinrichtung auf Werte größer als vorzugsweise adaptierbare Schwellwerte drehfest gehalten. Damit wird das zum Starten der Brennkraftmaschine erforderliche Startmoment der elektrischen Maschine im Bereich der Getriebeeinrichtung durch eine spezielle Betätigung von Schaltelementen der Getriebeeinrichtung abgestützt, ohne ein zusätzliches Bauelement für diese Funktionalität vorsehen zu müssen.
  • Dabei stellen die Schwellwerte vorliegend Werte der Übertragungsfähigkeit der Schaltelemente der Getriebeeinrichtung dar, zu den das zum Starten der Brennkraftmaschine erforderliche Startmoment im Bereich der Schaltelemente abstützbar ist. Zudem besteht die Möglichkeit, dass die Schwellwerte in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebspunktes des Antriebsstrangsystems variieren und/oder in Abhängigkeit vergangener Ereignisse über der Lebensdauer eines Antriebsstrangsystems adaptiert werden und die Schaltelemente von Fall zu Fall betriebszustandsabhängig schlupfend oder schlupffrei betrieben werden.
  • Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Abtrieb wenigstens bei einer Abtriebsdrehzahl größer Null und bei abgeschalteter Brennkraftmaschine durch Einstellen der Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes auf Werte kleiner als vorzugsweise ein adaptierbarer Grenzwert abgekoppelt. Damit wird auf einfache Art und Weise erreicht, dass am Abtrieb des Antriebsstrangsystems nach der Erfindung keine aus dem Startvorgang der Brennkraftmaschine resultierende Reaktionsmomente auftreten, die einen Fahrkomfort beeinträchtigen oder ein für einen Fahrer eines Fahrzeugs unerwartetes Fahrverhalten, beispielsweise ein Beschleunigen oder Abbremsen des Fahrzeugs, verursachen.
  • Der Grenzwert stellt vorliegend vorzugsweise einen betriebszustandabhängigen und wie die Schwellwerte der Übertragungsfähigkeit der Schaltelemente über der Lebensdauer der Getriebeeinrichtung bzw. des Antriebsstrangsystems adaptierbaren Wert der Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes dar, zu dem das weitere Schaltelement entweder vollständig geöffnet ist oder zu dem über das Schaltelement in Richtung des Abtriebs ein Drehmoment führbar ist, von dem für einen Fahrer des Fahrzeuges keine erkennbaren sowie einen Fahrkomfort beeinträchtigenden Reaktionen am Abtrieb verursacht werden.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Es zeigt:
  • 1 eine stark schematisierte Darstellung eines Antriebsstrangsystems eines Fahrzeugs;
  • 2 ein Räderschema der Getriebeeinrichtung des Antriebsstrangsystems gemäß 1 und
  • 3 ein Schaltschema der Schaltelemente des Räderschemas der Getriebeeinrichtung gemäß 2, welche als 6-Gang-Getriebe betrieben wird.
  • In 1 ist ein Antriebsstrangsystem 1 mit einer Brennkraftmaschine 2, einem Abtrieb 3, einer dazwischen angeordneten Getriebeeinrichtung 4, die mit mehreren in 2 näher dargestellten Schaltelementen A bis E zur Darstellung verschiedener Übersetzungen "1" bis "R" ausgeführt ist, und einer elektrischen Maschine 5 dargestellt. Die elektrische Maschine 5, eine Motorausgangswelle 6 der Brennkraftmaschine 2 und eine Getriebeeingangswelle 7 der Getriebeeinrichtung 4 sind jeweils mit einer Welle eines Planetenradsatzes 8 wirkverbunden, wobei die mit der Getriebeeingangswelle 7 wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes 8 in der später beschriebenen Art und Weise über die beiden als reibschlüssige Schaltelemente ausgeführten Schaltelemente B und C der Getriebeeinrichtung 4 drehfest darstellbar ist.
  • In 2 ist ein Räderschema der als Planetengetriebe ausgeführten Getriebeeinrichtung 4 mit einem ersten Planetenradsatz 9 und einem als Lepelletier-Radsatz ausgeführten zweiten Planetenradsatz 10 dargestellt. Die Getriebeeingangswelle 7 ist mit einem Hohlrad 9A des ersten Planetenradsatzes 9 und einer ersten Kupplungshälfte des Schaltelementes E fest verbunden. Das Hohlrad 9A des ersten Planetenradsatzes 9 kämmt mit einem Planetenrad 9B, der wiederum mit einem gehäusefest ausgeführten Sonnenrad 9C des ersten Planetenradsatzes 9 kämmt. Das Planetenrad 9B ist über einen Planetenträger 9D drehfest mit ersten Kupplungshälften der Schaltelemente A und B verbunden.
  • Eine zweite Kupplungshälfte des Schaltelementes E ist mit einem Planetenträger 10D des zweiten Planetenradsatzes 10 verbunden, womit der Planetenträger 10D des zweiten Planetenradsatzes 10 mit dem Hohlrad 9A des ersten Planetenradsatzes über das vorliegend als reibschlüssige Kupplung ausgeführte Schaltelement E in Wirkverbindung bringbar ist. Gleichzeitig ist der Planetenträger 10D des zweiten Planetenradsatzes 10 über das als reibschlüssige Bremse ausgeführte Schaltelement D in Wirkverbindung bringbar.
  • Die zweiten Kupplungshälften der als reibschlüssige Kupplungen ausgebildeten Schaltelemente A und B sind mit Sonnenrädern 10C1 und 10C2 des zweiten Planetenradsatzes 10 verbunden, so dass der Planetenträger 9D des ersten Planetenradsatzes 9 mit den Sonnenrädern 10C1 und 10C2 in Wirkverbindung bringbar ist. Zusätzlich ist das Sonnenrad 10C1 des zweiten Planetenradsatzes 10 über das Schaltelement C, welches ebenfalls als reibschlüssige Bremse ausgeführt ist, mit dem Gehäuse 4A der Getriebeeinrichtung 4 verbindbar. Planetenräder 10B1 und 10B2 sind drehbar auf dem Planetenträger 10D gelagert, wobei das Planetenrad 10B1 mit dem Sonnenrad 10C1 und einem Hohlrad 10A des zweiten Planetenradsatzes 10 kämmt. Das Planetenrad 10B2 hingegen kämmt lediglich mit dem Sonnenrad 10C2. Das Hohlrad 10A der zweiten Planetenradsatzes 10 ist vorliegend über eine Getriebeausgangswelle 11 mit dem Abtrieb 3, welcher vorliegend die Fahrzeughinterachse eines Fahrzeuges darstellt, verbunden.
  • Zusätzlich ist das das Antriebsstrangsystem 1 gemäß 1 aufweisende Fahrzeug mit einer Fahrzeugvorderachse 12 ausgebildet, die vorliegend nicht mit der Brennkraftmaschine 2 sowie der elektrischen Maschine 5 in Wirkverbindung steht noch mit diesen in Wirkverbindung bringbar ist. Der Fahrzeugvorderachse 12 ist vorliegend einer weitere elektrische Maschine 13 zugeordnet, die sowohl generatorisch als auch motorisch betreibbar ist. Somit ist über die weitere elektrische Maschine 13 im Bremsbetrieb elektrische Energie rekuperierbar und ein Fahrzeug im Bereich der Fahrzeugvorderachse 12 im motorischen Betrieb der weiteren elektrischen Maschine 13 betriebszustandsabhängig antreibbar, um beispielsweise zur Verbesserung der Fahreigenschaften des Fahrzeugs im Bereich der Fahrzeugvorderachse ein Antriebsmoment zur Verfügung stellen zu können.
  • 3 zeigt ein Schaltschema in Form einer Tabelle, in deren Kopfspalte die einzelnen Gangstufen "1", 2", "3", "4", "5", "6" und "R" aufgeführt sind. Des Weiteren sind in der Kopfzeile des Schaltschemas die einzelnen Schaltelemen te A bis E, eine Übersetzung i der Getriebeeinrichtung 4 bei der jeweilig eingestellten Gangstufe sowie ein Stufensprung φ aufgeführt. Der Stufensprung φ entspricht jeweils einem Quotienten aus den Werten zweier aufeinander folgender Übersetzungen i der Getriebeeinrichtung 4.
  • Diejenigen Schaltelemente A bis E der Getriebeeinrichtung 4, welche zur Einstellung einer Gangstufe geschlossen sind, sind in dem Schaltschema durch ein Kreuz gekennzeichnet, wobei die Zellen des Schaltschemas, welche kein Kreuz aufweisen, die Schaltelemente kennzeichnen, die jeweils geöffnet sind.
  • Aus dem Schaltschema gemäß 3 geht in Verbindung mit dem in 2 dargestellten Räderschema der Getriebeeinrichtung 4 beispielsweise hervor, dass zur Einstellung der ersten Gangstufe "1" bzw. der ersten Übersetzung der Getriebeeinrichtung 4 die Schaltelemente A und D geschlossen bzw. zugeschaltet sind. Die in der ersten Gangstufe "1" eingestellte Übersetzung i der Getriebeeinrichtung 4 weist den Wert 4,17 auf.
  • Zur Darstellung der zweiten Gangstufe "2" sind die beiden Schaltelemente A und C geschlossen, wobei die Übersetzung i der Getriebeeinrichtung 4 gleich 2,34 ist. Damit ergibt sich zwischen der ersten Gangstufe "1" und der zweiten Gangstufe "2" der Getriebeeinrichtung 4 ein Stufensprung φ von 1,7.
  • Ist die Brennkraftmaschine 2 abgeschaltet und liegt eine Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine über die elektrische Maschine 5 vor, wird die mit der Getriebeeingangswelle 7 verbundene Welle des Planetenradsatzes 8 durch Einstellen der Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente B und C der Getriebeeinrichtung 4 auf Werte größer als vorzugsweise adaptierbare Schwellwerte, zu welchen die Schaltelemente B und C vorliegend vollständig geschlossen sind, drehfest gehalten. Somit wird das zum Starten der Brennkraftmaschine erforderliche und von der elektrischen Maschine 5 zu erzeugen de Startmoment von den beiden Schaltelementen B und C abgestützt und über den Planetenradsatz 8 in Richtung der Brennkraftmaschine 2 geführt.
  • Soll die vorbeschriebene Vorgehensweise zum Starten der Brennkraftmaschine 2 auch bei einer Abtriebsdrehzahl größer Null durchgeführt werden, werden die Übertragungsfähigkeiten der Schaltelemente A, D und E auf Werte kleiner als ein vorzugsweise adaptierbarer Grenzwert, zu dem die Schaltelemente A, D und E vollständig geöffnet sind, eingestellt und der Abtrieb 3 vom Kraftfluss des Antriebsstrangsystems 1 getrennt. In diesen Betriebszustand der Schaltelemente A bis E der Getriebeeinrichtung 4 ist der Abtrieb 3 frei drehbar und die Brennkraftmaschine 2 ist in der vorbeschriebenen Art und Weise durch Abstützen des von der elektrischen Maschine 5 erzeugten Startmoments im Bereich der Schaltelemente B und C auf einfache Art und Weise startbar.
  • Ein während des Startvorganges der Brennkraftmaschine 2 am Abtrieb darzustellendes Abtriebsmoment ist wenigstens annähernd im Bereich der Fahrzeugvorderachse 12 durch die weitere elektrische Maschine 13 in Form eines Antriebsmoments oder eines Schubmomentes darstellbar, so dass ein von einem Fahrer angefordertes Fahrverhalten eines Fahrzeugs wenigstens teilweise umsetzbar ist. Abweichend von dem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel des Antriebsstrangsystems 1 ist es in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles auch möglich, dass der Abtrieb die Fahrzeugvorderachse ist und dass die Fahrzeughinterachse über die weitere elektrische Maschine 13 mit einem von dieser erzeugten Drehmoment beaufschlagt ist.
  • Des Weiteren kann es auch vorgesehen sein, dass die weitere elektrische Maschine 13 im Bereich zwischen der Getriebeeinrichtung 4 und dem Abtrieb 3 angeordnet ist und in diesem Bereich von der weiteren elektrischen Maschine 13 ein Drehmoment am Abtrieb 3 darstellbar ist, wobei die weitere elektrische Maschine 13 dann lediglich mit dem Abtrieb oder bei einer weiteren Ausführung sowohl mit dem Abtrieb 3 als auch mit der anderen Fahrzeugachse, d. h. der Fahrzeugvorderachse oder der Fahrzeughinterachse, wirkverbunden ist und das Fahrzeug dann im Bereich beider Farhzeugachsen gleichzeitig antreibt oder an diesen ein Schubmoment anlegt sowie im Bremsbetrieb des Fahrzeuges elektrische Energie erzeugt.
    • 1
    Antriebsstrangssystem
    2
    Brennkraftmaschine
    3
    Abtrieb
    4
    Getriebeeinrichtung
    4A
    Gehäuse
    5
    elektrische Maschine
    6
    Motorausgangswelle
    7
    Getriebeeingangswelle
    8
    Planetenradsatz
    9
    erster Planetenradsatz
    9A
    Hohlrad
    9B
    Planetenrad
    9C
    Sonnenrad
    10
    zweiter Planetenradsatz
    10A
    Hohlrad
    10B1, 10B2
    Planetenrad
    10C1, 10C2
    Sonnenrad
    10D
    Planetenträger
    11
    Getriebeausgangswelle
    12
    Fahrzeugvorderachse
    13
    weitere elektrische Maschine
    A bis E
    Schaltelement Übersetzung
    φ
    Stufensprung
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10152471 A1 [0002, 0008]

Claims (12)

  1. Antriebsstrangsystem (1) eines Fahrzeuges mit einer Brennkraftmaschine (2), einem Abtrieb (3), einer dazwischen angeordneten Getriebeeinrichtung (4), die mit mehreren Schaltelementen (A bis E) zur Darstellung verschiedener Übersetzungen ("1", "2", "3", "4", "5", "6", "R") ausgeführt ist, und einer elektrischen Maschine (5), wobei die elektrische Maschine (5), eine Motorausgangswelle (6) der Brennkraftmaschine (2) und eine Getriebeeingangswelle (7) jeweils mit einer Welle eines Planetenradsatzes (8) wirkverbunden sind und die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) drehfest darstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) über wenigstens zwei Schaltelemente (B, C) der Getriebeeinrichtung (4) drehfest haltbar ist.
  2. Antriebsstrangsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) über die Schaltelemente (B, C) mit einem Gehäuse (4A) der Getriebeeinrichtung (4) drehfest verbindbar ist.
  3. Antriebsstrangsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (3) mittels wenigstens eines weiteren Schaltelementes (A, D, E) von der mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundenen Welle des Planetenradsatzes entkoppelbar ist.
  4. Antriebsstrangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere elektrische Maschine (13) vorgesehen ist, die mit einer Fahrzeugachse (12) zur Einleitung eines von der weiteren elektrischen Maschine (13) erzeugbaren Drehmomentes in Wirkverbindung bringbar ist.
  5. Antriebsstrangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zum drehfesten Darstellen der mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundenen Welle des Planetenradsatzes (8) vorgesehenen Schaltelemente (B, C) als eine Bremse ausgeführt ist.
  6. Antriebsstrangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eines der zum drehfesten Darstellen der mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundenen Welle des Planetenradsatzes (8) vorgesehenen Schaltelemente (B, C) als eine Kupplung ausgeführt ist.
  7. Antriebsstrangsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine weitere Schaltelement (A, D, E) als eine Kupplung oder Bremse der Getriebeeinrichtung (4) ausgebildet ist.
  8. Antriebsstrangsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (4) als ein Planetengetriebe mit wenigstens zwei Planetenradsätzen (9, 10) ausgebildet ist.
  9. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangsystems (1) gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Anforderung zum Zuschalten der Brennkraftmaschine (2) die mit der Getriebeeingangswelle (7) wirkverbundene Welle des Planetenradsatzes (8) durch Einstellen der Übertragungsfähigkeiten der wenigstens zwei Schaltelemente (B, C) auf Werte größer als vorzugsweise adaptierbare Schwellwerte drehfest gehalten wird.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (3) bei einer Abtriebsdrehzahl größer Null durch Einstellen der Übertragungsfähigkeit des wenigstens einen weiteren Schaltelementes (A, D, E) auf Werte kleiner als ein vorzugsweise adaptierbarer Grenzwert abgekoppelt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (2) durch Einleiten eines Startmomentes der elektrischen Maschine (5) über den Planetenradsatz (8) zugeschaltet wird.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere elektrische Maschine (13) mit der Fahrzeugachse (12) wirkverbunden wird und ein von der weiteren elektrischen Maschine (13) erzeugtes Drehmoment zu der Fahrzeugachse (12) geführt wird.
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DE102011014415B4 (de) 2010-03-23 2018-12-27 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs sowie Verfahren zum Starten einer Kraftmaschine in einem Hybridantriebsstrang

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DE10152471A1 (de) 2001-10-24 2003-05-08 Zahnradfabrik Friedrichshafen Elektrodynamisches Antriebssystem

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