DE102007019988A1 - Allwheel-driven passenger car, has hybrid drive including electrical machine, and decoupler arranged between crankshaft of internal-combustion engine and electrical machine that is coupled with internal combustion engine - Google Patents

Allwheel-driven passenger car, has hybrid drive including electrical machine, and decoupler arranged between crankshaft of internal-combustion engine and electrical machine that is coupled with internal combustion engine Download PDF

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Abstract

The car has a hybrid drive for two drive axles, where the hybrid drive comprises a combination of an internal-combustion engine (8) and an electric machine (9) that is coupled with the internal-combustion engine. The electric machine drives one of the drive axles over a transmission. The hybrid drive comprises another electrical machine (13), which works directly on another drive axle (3). A decoupler (10) is arranged between a crankshaft (11) of the internal-combustion engine and the former electrical machine that is coupled with the internal combustion engine. An independent claim is also included for a method for operating an all-wheel-driven passenger car.

Description

Die Erfindung betrifft einen allradgetriebenen Personenkraftwagen mit einer ersten und einer zweiten Antriebsachse und einem Hybridantrieb für die beiden Antriebsachsen, wobei der Hybridantrieb eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einer einzigen, mit der Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine umfasst, die über ein Getriebe die erste Antriebsachse treibt.The The invention relates to a four-wheel drive passenger car with a first and a second drive axle and a hybrid drive for both Drive axles, wherein the hybrid drive is a combination of a Internal combustion engine and a single, with the internal combustion engine coupled electric machine that includes the first via a gearbox Drive axle drives.

Stand der TechnikState of the art

Antriebsstränge von Personenkraftwagen lassen sich nach Anzahl der angetriebenen Achsen klassifizieren. Man unterscheidet Personenkraftwagen mit einer angetriebenen Achse (Front- oder Heckantrieb) und Personenkraftwagen mit Allradantrieb.Drive trains of Passenger cars can be classified according to the number of driven axles. One differentiates passenger cars with a driven axle (Front or rear wheel drive) and passenger cars with four-wheel drive.

Während bei allradgetriebenen Personenkraftwagen mit zwei Antriebsachsen, die beide ausschließlich von einer Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden, die Verteilung der Antriebskraft auf die beiden Achsen in der Regel über ein Verteilergetriebe erfolgt, z. B. über ein Torsionsdifferential, ist es bei Personenkraftwagen der eingangs genannten Art bekannt, die elektrische Maschine entweder direkt mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine zu koppeln (sogenanntes P1-Hybrid-Konzept) oder alternativ zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine eine Trennkupplung vorzusehen (sogenanntes P2-Hybrid-Konzept). In beiden Fällen ist die Abtriebswelle der elektrischem Maschine über ein Getriebe mit einer der beiden Antriebsachsen gekoppelt, gewöhnlich der Vorderachse, die mit der anderen Antriebsachse, gewöhnlich der Hinterachse, über ein Verteilergetriebe verbunden ist. Dies ermöglicht es, die Brennkraftmaschine von der elektrischen Maschine abzukoppeln und die beiden Antriebsachsen im rein elektrischen Fahrbetrieb ausschließlich durch die elektrische Maschine anzutreiben. Während des Betriebs treten jedoch im Verteilergetriebe prinzipbedingte Leistungsverluste auf, die sich negativ auf die Emissionen des Fahrzeugs auswirken.While at All-wheel drive passenger car with two drive axles, the both exclusively be powered by an internal combustion engine, the distribution the driving force on the two axes usually over one Transfer case takes place, for. B. via a torsion differential, it is known in passenger cars of the type mentioned, the electric machine either directly with the crankshaft Combine internal combustion engine (so-called P1 hybrid concept) or alternatively between the crankshaft of the internal combustion engine and the electrical machine to provide a separating clutch (so-called P2 hybrid concept). In both cases is the output shaft of the electric machine via a gearbox with a coupled to the two drive axles, usually the front axle, the with the other drive axle, usually the rear axle, over one Transfer case is connected. This allows the internal combustion engine of disconnect the electric machine and the two drive axles in purely electric driving only by the electric To power the machine. While of operation, however, occur in the transfer case principle Power losses that adversely affect the emissions of the vehicle impact.

Außerdem ist mit dem Lexus RX400h bereits ein allradgetriebener Personenkraftwagen bekannt, dessen Hybridantrieb insgesamt drei elektrische Maschinen umfasst, wobei die Vorderachse über ein leistungsverzweigendes Getriebe von der Brennkraftmaschine und von zwei elektrischen Maschinen angetrieben wird, während die dritte elektrische Maschine die Hinterachse treibt.Besides that is with the Lexus RX400h already a four-wheel drive passenger car known whose hybrid drive a total of three electric machines includes, with the front axle over a power splitter transmission from the engine and is powered by two electric machines while the third electric machine drives the rear axle.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen allradgetriebenen Personenkraftwagen der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass Leistungsverluste infolge einer Leistungsverzweigung vermieden werden können.outgoing This is the object of the invention, an all-wheel drive Passenger car of the type mentioned to improve to that power losses due to a power split avoided can be.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Diese Aufgabe wird gemäß Anspruch 1 dadurch gelöst, dass der Hybridantrieb eine weitere, direkt auf die andere Antriebsachse wirkende elektrische Maschine umfasst, während das Verfahren gemäß Anspruch 7 vorsieht, dass die zweite Antriebsachse direkt von einer weiteren elektrischen Maschine des Hybridantriebs angetrieben wird.These Task becomes according to claim 1 solved by that the hybrid drive another, directly to the other drive axle acting electric machine, while the method according to claim 7 provides that the second drive axle directly from another electric machine of the hybrid drive is driven.

Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass auch durch Verwendung eines Hybridantriebs mit nur zwei elektrischen Maschinen auf das verlustbehaftete Verteilergetriebe verzichtet werden kann, wenn man eine zweite elektrische Maschine als direkten Antrieb für die andere der beiden Antriebsachsen einsetzt.Of the Invention is based on the idea that even by use a hybrid drive with only two electric machines on the lossy transfer case can be omitted if you have a second electric machine as a direct drive for the other the two drive shafts used.

Eine erste Erfindungsalternative sieht vor, dass zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der mit dieser gekoppelten elektrischen Maschine eine Trennkupplung angeordnet ist, weil die Kombination eines solchen P2-Hybridkonzepts mit einer elektrisch angetriebenen zweiten Antriebachse im Betrieb eine Reihe von Vorteilen bietet. Zum einen treten keine durch ein Verteilergetriebe bedingten Verluste auf. Zum anderen sind weitere energetisch günstige Startarten möglich, die kein oder nur ein geringes Startreservedrehmoment der elektrischen Maschine erforderlich machen, wie ein Impulsstart, für den die elektrische Maschine ein geringeres Drehmoment als für den bei herkömmlichen P2-Hybridkonzepten üblichen Schlupfstart benötigt.A first alternative of the invention provides that between the crankshaft the internal combustion engine and coupled with this electric machine a separating clutch is arranged, because the combination of such P2 hybrid concept with an electrically driven second drive axle in operation a Offers a number of advantages. On the one hand, none occur due to a transfer case Losses on. On the other hand, other energetically favorable start types possible, the no or only a small starting reserve torque of the electrical Make a machine necessary, such as a pulse start, for which the electric machine lower torque than for at conventional P2 hybrid concepts usual Slip start required.

Dies kann ausgenutzt werden, wenn der Personenkraftwagen in einem Betriebszustand rein elektrisch angetrieben wird und zum Wechsel in einen hybriden Betriebszustand die Verbrennungsmaschine gestartet wird, was gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch erfolgt, dass die elektrische Maschine durch Schalten des Getriebes in eine Neutralstellung von der ersten Antriebsachse getrennt und ihr Anker auf eine vorbestimmte Drehzahl gebracht wird, und dass bei Erreichen der vorbestimmten Drehzahl die zuvor geöffnete Trennkupplung geschlossen wird.This can be exploited when the passenger car in an operating condition is driven purely electrically and to change into a hybrid Operating state, the internal combustion engine is started, which is in accordance with a preferred embodiment of the method according to the invention takes place thereby, that the electric machine by switching the gearbox into a Neutral position separated from the first drive axle and its anchor is brought to a predetermined speed, and that when it reaches the predetermined speed closed the previously opened separating clutch becomes.

Dabei kann der Anker der elektrischen Maschine bereits zuvor, das heißt noch vor der Startanforderung, im Fahrbetrieb auf die vorbestimmte Drehzahl beschleunigt werden. Da in diesem Fall bei der Startanforderung weder Zeit noch Energie für eine Beschleunigung des Ankers der elektrischen Maschine benötigt wird, kann die Brennkraftmaschine nicht nur sehr schnell gestartet, sondern auch die dynamische Belastung eines Energiespeichers minimiert und die elektrische Maschine kleiner dimensioniert werden, da kein Startreservedrehmoment für den Start der Brennkraftmaschine vorgehalten werden muss.In this case, the armature of the electric machine can be previously accelerated to the predetermined speed while driving, that is, even before the start request, while driving. Since in this case neither time nor energy is required for acceleration of the armature of the electric machine in the start request, the internal combustion engine can not only be started very quickly, but also minimizes the dynamic load of an energy storage and the size of the electric machine be since no start-up reserve torque for the start of the internal combustion engine must be maintained.

Eine zweite Erfindungsalternative sieht hingegen vor, dass die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine fest mit der elektrischen Maschine gekoppelt ist. Die Kombination eines solchen P1-Hybridkonzepts mit einer elektrisch angetriebenen zweiten Antriebsachse bietet ebenfalls Vorteile, durch den Entfall der Trennkupplung vor allem geringere Systemkosten im Vergleich zum P2-Hybridkonzept mit elektrisch angetriebener zweiter Antriebsachse, allerdings auch Nachteile, wie ein geringeres Rekuperationspotenzial und das Fehlen der zuvor beschriebenen Möglichkeit eines Impulsstarts.A second alternative of the invention, however, provides that the crankshaft the internal combustion engine is fixedly coupled to the electric machine. The combination of such a P1 hybrid concept with an electric one driven second drive axle also offers advantages through the elimination of the clutch especially lower system costs in the Comparison to the P2 hybrid concept with electrically driven second drive axle, but also Disadvantages, such as a lower recuperation potential and the absence the possibility described above a pulse start.

Besonders große Vorteile bietet das P1-Hybridkonzept mit elektrisch angetriebener zweiter Antriebsachse in Kombination mit einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine, bei der die mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelte elektrische Maschine steuerbar ist, um in einer Neutralstellung des Getriebes die Kurbelwelle in eine definierte Position zu bringen, in der ein Selbststart der Brennkraftmaschine möglich ist. Dies erlaubt ebenfalls einen Verzicht auf ein Startreservedrehmoment zum Starten der Brennkraftmaschine. Zur Startunterstützung kann in der Brennkraftmaschine ein zündfähiges Gemisch verdichtet werden, wenn die Kurbelwelle in die vorbestimmte Winkelposition gebracht wird, wofür jedoch dann ein gewisses Startreservedrehmoment benötigt wird.Especially size Advantages of the P1 hybrid concept with electrically driven second drive axle in combination with a direct injection Internal combustion engine, in which the crankshaft of the internal combustion engine coupled electric machine is controllable to be in a neutral position the gearbox to bring the crankshaft into a defined position, in which a self-starting of the internal combustion engine is possible. This also allows a waiver of a starting reserve torque for starting the internal combustion engine. To the start support can be compacted in the internal combustion engine, an ignitable mixture, when the crankshaft is brought to the predetermined angular position will, for what However, then a certain starting reserve torque is needed.

Alternativ kann die Brennkraftmaschine beim P1-Hybridkonzept auch in der Neutralstellung des Getriebes mit der als Anlasser dienenden elektrischen Maschine gestartet werden, wobei ihr Anker und die Kurbelwelle auf eine Synchronisationsdrehzahl beschleunigt werden, bevor am Getriebe ein gewünschter Gang eingelegt wird.alternative can the internal combustion engine in the P1 hybrid concept in the neutral position of the transmission with the electric motor serving as a starter are started, with their armature and the crankshaft to a synchronization speed be accelerated before the gearbox a desired gear is engaged.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Im Folgenden wird die Erfindung anhand zweier in der Zeichnung schematisch dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert. Es zeigen:in the The invention will be described below with reference to two in the drawing illustrated embodiments explained in more detail. It demonstrate:

1 eine schematische Darstellung von Teilen eines erfindungsgemäßen allradgetriebenen Personenkraftwagens mit Hybridantrieb; 1 a schematic representation of parts of a four-wheel drive passenger car according to the invention with hybrid drive;

2 eine schematische Darstellung ähnlich 1, jedoch ohne eine Trennkupplung zwischen einer Brennkraftmaschine und einer ersten elektrischen Maschine des Hybridantriebs. 2 a schematic representation similar 1 but without a separating clutch between an internal combustion engine and a first electric machine of the hybrid drive.

Ausführungsformen der ErfindungEmbodiments of the invention

Der in 1 nur schematisch dargestellte Personenkraftwagen mit Allradantrieb besitzt zwei Antriebsachsen, nämlich eine Vorderachse 2 und eine Hinterachse 3. Die Räder 4 (nur eines dargestellt) der Vorderachse 2 und die Räder 5 (nur eines dargestellt) der Hinterachse 3 werden über Antriebswellen 6, 7 in den Achsen von einem Hybridantrieb des Personenkraftwagens angetrieben, wobei sich die Räder 4, 5 jeder Achse 2, 3 allein oder bei Bedarf zusammen mit den Rädern 5, 4 der anderen Achse 3, 2 antreiben lassen.The in 1 only four-wheel drive passenger car shown schematically has two drive axles, namely a front axle 2 and a rear axle 3 , The wheels 4 (only one shown) of the front axle 2 and the wheels 5 (only one shown) of the rear axle 3 Be about drive shafts 6 . 7 driven in the axles by a hybrid drive of the passenger car, with the wheels 4 . 5 every axis 2 . 3 alone or when needed together with the wheels 5 . 4 the other axis 3 . 2 let drive.

Der Hybridantrieb umfasst eine Brennkraftmaschine 8 und eine erste elektrische Maschine 9, die über eine Trennkupplung 10 mit einer Kurbelwelle 11 der Brennkraftmaschine 8 gekoppelt ist und allein oder zusammen mit der Brennkraftmaschine 8 zum Treiben der Antriebswelle 6 der Vorderachse 2 eingesetzt werden kann. Um eine Veränderung des Drehmoments an den Rädern 4 der Vorderachse 2 zu ermöglichen, ist zwischen der elektrischen Maschine 9 und der Antriebswelle 6 ein schaltbares Untersetzungsgetriebe 12 angeordnet. Indem dieses Untersetzungsgetriebe 12 in die Neutralstellung gebracht wird, kann die Antriebswelle 6 der Vorderachse 2 von der elektrischen Maschine 9 und von der bei geschlossener Trennkupplung 10 mit der elektrischen Maschine 9 gekoppelten Brennkraftmaschine 8 abgekoppelt oder getrennt werden. Der Hybridantrieb umfasst weiter eine zweite elektrische Maschine 13, welche direkt auf die Hinterachse 3 wirkt, die mit den Rädern 5 der Hinterachse 3 verbundene Antriebswelle 7 treibt und weder mit der ersten elektrischen Maschine 9 noch mit der Brennkraftmaschine 8 mechanisch gekoppelt ist. Der in 1 dargestellte Hybridantrieb stellt ein modifiziertes P2-Hybridkonzept dar.The hybrid drive includes an internal combustion engine 8th and a first electric machine 9 that has a disconnect clutch 10 with a crankshaft 11 the internal combustion engine 8th is coupled and alone or together with the internal combustion engine 8th for driving the drive shaft 6 the front axle 2 can be used. To change the torque on the wheels 4 the front axle 2 to allow is between the electric machine 9 and the drive shaft 6 a switchable reduction gear 12 arranged. By this reduction gear 12 is brought into the neutral position, the drive shaft 6 the front axle 2 from the electric machine 9 and from when the disconnect clutch is closed 10 with the electric machine 9 coupled internal combustion engine 8th disconnected or separated. The hybrid drive further includes a second electric machine 13 , which directly to the rear axle 3 that works with the wheels 5 the rear axle 3 connected drive shaft 7 drives and neither with the first electric machine 9 still with the internal combustion engine 8th is mechanically coupled. The in 1 shown hybrid drive represents a modified P2 hybrid concept.

Im Unterschied zu konventionellen P2-Hybridkonzepten mit nur einer angetriebenen Achse oder mit einem Allradantrieb auf der Basis eines zwischen der Vorderachse und der Hinterachse angeordneten Verteilergetriebes können bei dem in 1 dargestellten P2-Hybridkonzept im Fahrbetrieb nicht nur die Räder 4 der Vorderachse 2 allein oder gemeinsam mit den Rädern 5 der Hinterachse 3 angetrieben werden, sondern mit der zweiten elektrischen Maschine 13 auch ausschließlich die Räder 5 der Hinterachse 3.In contrast to conventional P2 hybrid concepts with only one driven axle or with an all-wheel drive on the basis of a arranged between the front axle and the rear axle transfer case can in the in 1 shown P2 hybrid concept in driving not only the wheels 4 the front axle 2 alone or together with the wheels 5 the rear axle 3 be driven, but with the second electric machine 13 including only the wheels 5 the rear axle 3 ,

Wenn in dieser zuletzt genannten Betriebsart die Brennkraftmaschine 8 gestartet werden soll, gibt es zwei verschiedene Möglichkeiten oder Varianten:
Bei der ersten Startvariante wird zuerst die elektrische Maschine 9 von der Antriebswelle 6 der Vorderachse 2 getrennt, indem das Getriebe 12 in die Neutralstellung gebracht wird. Anschließend wird die elektrische Maschine 9 auf eine gewünschte vorbestimmte Drehzahl gebracht. Sobald diese Drehzahl erreicht ist, kann die Trennkupplung 10 geschlossen und auf diese Weise die Brennkraftmaschine 8 durch einen sogenannten Impulsstart gestartet werden, bei dem der Drehimpuls des Ankers der elektrischen Maschine 9 teilweise auf die Brennkraftmaschine 8 übertragen wird. Da die elektrische Maschine 9 bei einem Impulsstart der Brennkraftmaschine 8 nur das zum Starten derselben erforderliche Drehmoment aufbringen muss, während bei konventionellen P2-Hybridkonzepten diese elektrische Maschine sowohl das zum Starten der Brennkraftmaschine erforderliche Drehmoment als auch darüber hinaus ein Drehmoment zum Antreiben der Räder der Vorderachse aufbringen muss, kann die elektrische Maschine 9 beim modifizierten P2-Hybridkonzept kleiner dimensioniert werden.If in this latter mode, the internal combustion engine 8th To start, there are two different options or variants:
The first startup variant is the electric machine first 9 from the drive shaft 6 the front axle 2 disconnected by the gearbox 12 is brought into the neutral position. Subsequently, the electric machine 9 brought to a desired predetermined speed. Once this speed is reached, the separating clutch 10 closed and in this way the internal combustion engine 8th be started by a so-called pulse start at the angular momentum of the armature of the electric machine 9 partly on the internal combustion engine 8th is transmitted. As the electric machine 9 at a pulse start of the internal combustion engine 8th In conventional P2 hybrid concepts, this electric machine needs to apply both the torque required to start the engine and, moreover, torque to drive the front axle wheels 9 be dimensioned smaller in the modified P2 hybrid concept.

Bei der zweiten Startvariante kann die elektrische Maschine 9 bei offener Trennkupplung 10 schon vor einer Startanforderung mit einer vorbestimmten Drehzahl betrieben werden, wobei sich das Getriebe 12 in der Neutralstellung befindet, um die elektrische Maschine 9 von der Antriebswelle 6 der Vorderachse 2 zu trennen, so dass nur noch die Räder 5 der Hinterachse 3 von der elektrischen Maschine 13 angetrieben werden. Dann wird die Trennkupplung 10 geschlossen, um die im rotierenden Anker der elektrischen Maschine 9 gespeicherte kinetische Energie zum Anlassen der Brennkraftmaschine 8 zu nutzen. Da auf diese Weise die elektrische Maschine 9 nicht zuvor beschleunigt werden muss und sich das Getriebe 12 bereits in der Neutralstellung befindet, kann der Start der Brennkraftmaschine 8 sehr schnell erfolgen. Außerdem wird wie bei der ersten Startvariante ebenfalls kein Drehmoment zum Antreiben der Räder 4 an der Vorderachse 2 benötigt, so dass auch hier die elektrische Maschine 9 kleiner dimensioniert werden kann. Darüber hinaus wird auch die dynamische Belastung eines Energiespeichers (Batterie) des Personenkraftwagens 1 minimiert.In the second start variant, the electric machine 9 with open disconnect clutch 10 be operated before a start request with a predetermined speed, wherein the transmission 12 located in the neutral position to the electric machine 9 from the drive shaft 6 the front axle 2 to disconnect, leaving only the wheels 5 the rear axle 3 from the electric machine 13 are driven. Then the disconnect clutch 10 closed to the rotating armature of the electric machine 9 stored kinetic energy for starting the internal combustion engine 8th to use. Because in this way the electric machine 9 not before has to be accelerated and the gearbox 12 already in the neutral position, the start of the internal combustion engine can 8th done very fast. In addition, as with the first start variant also no torque to drive the wheels 4 at the front axle 2 needed, so here too the electric machine 9 can be sized smaller. In addition, the dynamic load of an energy storage (battery) of the passenger car is also 1 minimized.

In einer weiteren Betriebsart, in der die Räder beider Achsen 2, 3 ausschließlich von den beiden elektrischen Maschinen 9, 13 angetrieben werden, ist zweckmäßig die Trennkupplung 10 geöffnet, während sich das Getriebe 12 außerhalb seiner Neutralstellung befindet, so dass sich die Brennkraftmaschine 8 im Fahrbetrieb abstellen lässt und an beiden Achsen 2, 3 über die elektrischen Maschinen 9, 13 eine Rekuperation von Bremsenergie möglich ist.In another mode, in which the wheels of both axles 2 . 3 exclusively from the two electrical machines 9 . 13 are driven, is expedient the separating clutch 10 opened while the gearbox 12 is outside its neutral position, so that the internal combustion engine 8 can be parked while driving and on both axes 2 . 3 about the electrical machines 9 . 13 a recuperation of braking energy is possible.

Der in 2 dargestellte Personenkraftwagen 1 besitzt im Unterschied zu dem Personenkraftwagen 1 aus 1 keine Trennkupplung zwischen der Brennkraftmaschine 8 und der elektrischen Maschine 9 und stellt somit ein modifiziertes P1-Hybridkonzept dar, das jedoch im Unterschied zu konventionellen P1-Hybridkonzepten einen rein elektrischen Fahrbetrieb erlaubt, wenn mit der zweiten elektrischen Maschine 13 die Räder 5 der Hinterachse 3 angetrieben werden.The in 2 illustrated passenger cars 1 unlike the passenger car 1 out 1 no separating clutch between the internal combustion engine 8th and the electric machine 9 and thus represents a modified P1 hybrid concept, which however, in contrast to conventional P1 hybrid concepts, permits purely electric driving operation when with the second electric machine 13 the wheels 5 the rear axle 3 are driven.

Um die Brennkraftmaschine 8 in dieser Betriebsart zu starten, wenn vom rein elektrischen Antrieb auf einen hybriden Antrieb gewechselt werden soll, wird in der Neutralstellung des Getriebes 12 die elektrische Maschine 9 als Anlasser für die Brennkraftmaschine 8 verwendet und anschließend die Brennkraftmaschine 8 und die elektrischen Maschine 9 in Kombination auf die Synchronisationsdrehzahl gebracht, bevor am Getriebe 12 der gewünschte Gang eingelegt wird.To the internal combustion engine 8th to start in this mode, if you want to switch from a purely electric drive to a hybrid drive, is in the neutral position of the transmission 12 the electric machine 9 as a starter for the internal combustion engine 8th used and then the internal combustion engine 8th and the electric machine 9 in combination brought to the synchronization speed, before the gearbox 12 the desired gear is engaged.

Wenn es sich bei der Brennkraftmaschine 8 um einen Motor mit Direkteinspritzung handelt, kann dieser bei dem modifizierten P1-Hybridkonzept selbst starten, wenn zuvor seine Kurbelwelle 11 durch die elektrische Maschine 9 in eine definierte Winkelposition gebracht worden ist. Somit kann die elektrische Maschine 9 wie im Fall des P2-Hybridkonzepts kleiner dimensioniert werden, da kein Reservedrehmoment zum Starten der Brennkraftmaschine 8 vorgesehen werden muss.When it comes to the internal combustion engine 8th is a direct-injection engine, this can start in the modified P1 hybrid concept itself, if before its crankshaft 11 through the electric machine 9 has been brought into a defined angular position. Thus, the electric machine 9 As in the case of the P2 hybrid concept smaller dimensions, since no reserve torque for starting the internal combustion engine 8th must be provided.

Um den Start der Brennkraftmaschine 8 zu unterstützen, kann in dieser das zu zündende Kraftstoff-Luftgemisch verdichtet werden, wenn die Kurbelwelle 11 der Brennkraftmaschine 8 von der elektrischen Maschine 9 in die definierte Position gebracht wird. In diesem Fall muss ein geringeres Startreservedrehmoment für den Start der Brennkraftmaschine 8 vorgehalten werden.To start the engine 8th to support, in this the fuel-air mixture to be ignited can be compressed when the crankshaft 11 the internal combustion engine 8th from the electric machine 9 is brought into the defined position. In this case, a lower starting reserve torque for the start of the internal combustion engine 8th be kept.

Im Vergleich zum P2-Hybridkonzept können beim P1-Hybridkonzept infolge des Wegfalls der Trennkupplung die Systemkosten nicht unbeträchtlich verringert werden. Dies geht jedoch zu Lasten einer Rekuperation von Bremsenergie, da die Brennkraftmaschine 8 und die elektrische Maschine 9 anders als beim P2-Hybridkonzept nur gemeinsam durch entsprechende Schaltung des Getriebes 12 mit der Antriebswelle 6 der Vorderachse 2 verbunden oder von dieser getrennt werden können. Während im zuerst genannten Fall beim Bremsen die abgestellte Brennkraftmaschine 8 mitgeschleppt werden muss, wodurch sich das Rekuperationspotenzial vermindert, ist im zuletzt genannten Fall keine Rekuperation von Bremsenergie aus der Vorderachse 2 möglich.Compared to the P2 hybrid concept, the system cost of the P1 hybrid concept can not be reduced significantly as a result of the elimination of the separating clutch. However, this is at the expense of a recuperation of braking energy, since the internal combustion engine 8th and the electric machine 9 unlike the P2 hybrid concept only together by appropriate circuit of the transmission 12 with the drive shaft 6 the front axle 2 connected or disconnected. While in the former case when braking the parked internal combustion engine 8th must be dragged, which reduces the Rekuperationspotenzial, in the latter case, no recuperation of braking energy from the front axle 2 possible.

Claims (11)

Allradgetriebener Personenkraftwagen mit einer ersten und einer zweiten Antriebsachse und einem Hybridantrieb für die beiden Antriebsachsen, wobei der Hybridantrieb eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einer einzigen, mit der Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine umfasst, die über ein Getriebe die erste Antriebsachse treibt, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantrieb eine weitere elektrische Maschine (13) umfasst, die direkt auf die zweite Antriebsachse (3) wirkt.All-wheel drive passenger car having a first and a second drive axle and a hybrid drive for the two drive axles, wherein the hybrid drive comprises a combination of an internal combustion engine and a single, coupled to the internal combustion engine electric machine which drives the first drive axle via a transmission, characterized in that the hybrid drive another electric machine ( 13 ) directly on the second drive axle ( 3 ) acts. Allradgetriebener Personenkraftwagen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Kurbelwelle (11) der Brennkraftmaschine (8) und der mit dieser gekoppelten elektrischen Maschine (9) eine Trennkupplung (10) angeordnet ist.A four-wheel drive passenger car according to claim 1, characterized in that between the crankshaft ( 11 ) of the internal combustion engine ( 8th ) and coupled with this electrical machine ( 9 ) a separating clutch ( 10 ) is arranged. Allradgetriebener Personenkraftwagen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Antriebsachse eine Vorderachse (2) und die zweite Antriebsachse eine Hinterachse (3) ist.All-wheel drive passenger car according to one of the preceding claims, characterized in that the first drive axle is a front axle ( 2 ) and the second drive axle a rear axle ( 3 ). Allradgetriebener Personenkraftwagen nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (8) eine Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung ist, und dass die mit der Kurbelwelle (11) der Brennkraftmaschine (8) gekoppelte elektrische Maschine (9) steuerbar ist, um die Kurbelwelle (11) in eine definierte Position zu bringen.All-wheel drive passenger car according to one of the preceding claims, characterized in that the internal combustion engine ( 8th ) is a direct injection internal combustion engine, and that with the crankshaft ( 11 ) of the internal combustion engine ( 8th ) coupled electric machine ( 9 ) is controllable to the crankshaft ( 11 ) in a defined position. Verfahren zum Betreiben eines allradgetriebenen Personenkraftwagens mit einer ersten und einer zweiten Antriebsachse sowie einem die Antriebsachsen treibenden Hybridantrieb, bei dem in einem Betriebszustand die erste Antriebsachse über ein Getriebe von einer Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einer einzigen, mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelten elektrischen Maschine des Hybridantriebs angetrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem weiteren Betriebszustand die zweite Antriebsachse (3) direkt von einer weiteren elektrischen Maschine (13) des Hybridantriebs angetrieben wird.A method for operating a four-wheel drive passenger car with a first and a second drive axle and a hybrid driving the drive axles, wherein in an operating state, the first drive axle via a transmission of a combination of an internal combustion engine and a single, coupled to the crankshaft of the internal combustion engine electric machine Hybrid drive is driven, characterized in that in a further operating state, the second drive axle ( 3 ) directly from another electric machine ( 13 ) of the hybrid drive is driven. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem weiteren Betriebszustand ausschließlich die zweite Antriebsachse (3) von der weiteren elektrischen Maschine (13) angetrieben wird.A method according to claim 5, characterized in that in the further operating state, only the second drive axle ( 3 ) of the further electric machine ( 13 ) is driven. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 zum Betreiben eines allradgetriebenen Personenkraftwagens, bei dem die Kurbelwelle (11) der Brennkraftmaschine (8) über eine Trennkupplung (10) mit der elektrischen Maschine (9) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem weiteren Betriebszustand die Brennkraftmaschine (8) gestartet wird, indem die elektrische Maschine (9) durch Schalten des Getriebes (12) in eine Neutralstellung von der ersten Antriebsachse (2) getrennt und ihr Anker auf eine bestimmte Drehzahl gebracht wird, und indem bei Erreichen der bestimmten Drehzahl die zuvor geöffnete Trennkupplung (10) geschlossen wird.A method according to claim 5 or 6 for operating a four-wheel drive passenger car, wherein the crankshaft ( 11 ) of the internal combustion engine ( 8th ) via a separating clutch ( 10 ) with the electric machine ( 9 ) is coupled, characterized in that in the further operating state, the internal combustion engine ( 8th ) is started by the electric machine ( 9 ) by switching the transmission ( 12 ) in a neutral position from the first drive axle ( 2 ) and its armature is brought to a certain speed, and by reaching the predetermined speed the previously opened separating clutch ( 10 ) is closed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Anker der elektrischen Maschine (9) bereits während des Fahrbetriebs auf die bestimmte Drehzahl beschleunigt wird.Method according to claim 7, characterized in that the armature of the electric machine ( 9 ) is already accelerated during driving to the specific speed. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6 zum Betreiben eines allradgetriebenen Personenkraftwagens, bei dem die Kurbelwelle (11) der Brennkraftmaschine (8) fest mit der elektrischen Maschine (9) gekoppelt ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem weiteren Betriebszustand die Brennkraftmaschine (8) mit der als Anlasser dienenden elektrischen Maschine (9) gestartet wird, und dass ihr Anker und die Kurbelwelle (11) auf eine Synchronisationsdrehzahl beschleunigt werden, bevor am Getriebe (12) ein gewünschter Gang eingelegt wird.A method according to claim 5 or 6 for operating a four-wheel drive passenger car, wherein the crankshaft ( 11 ) of the internal combustion engine ( 8th ) fixed to the electric machine ( 9 ) is coupled, characterized in that in the further operating state, the internal combustion engine ( 8th ) with the starter electric machine ( 9 ), and that its armature and crankshaft ( 11 ) are accelerated to a synchronization speed before the transmission ( 12 ) a desired gear is engaged. Verfahren nach Anspruch 9 zum Betreiben eines allradgetriebenen Personenkraftwagens mit einer direkteinspritzenden Brennkraftmaschine (8), dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (9) die Kurbelwelle (11) für einen Selbststart der Brennkraftmaschine (8) in eine vorbestimmte Winkelposition bringt.Method according to Claim 9 for operating a four-wheel-drive passenger vehicle with a direct-injection internal combustion engine ( 8th ), characterized in that the electric machine ( 9 ) the crankshaft ( 11 ) for a self-starting of the internal combustion engine ( 8th ) brings in a predetermined angular position. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in der Brennkraftmaschine (8) ein zündfähiges Gemisch verdichtet wird, wenn die elektrische Maschine (9) die Kurbelwelle (11) in die vorbestimmte Winkelposition bringt.Method according to claim 10, characterized in that in the internal combustion engine ( 8th ) an ignitable mixture is compressed when the electric machine ( 9 ) the crankshaft ( 11 ) brings in the predetermined angular position.
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