DE102007052261A1 - Hybrid vehicle, has selecting element allowing driver to switch gear from gear ratio to other gear ratio, while carrying out switching procedures from former ratio to latter ratio by operation of selecting element - Google Patents

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Abstract

The vehicle has an internal combustion engine and an electrical machine for driving of the vehicle. A selecting element is mechanically coupled with a gear i.e. manual transmission gear, over a gear change rod or a Bowden cable. The element allows a driver to switch the gear from one gear ratio to another gear ratio, while carrying out switching procedures from the former ratio to the latter ratio by the operation of the element. The selecting element selects the operating condition in which the gear is switched to neutral position and the vehicle is electrically driven.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The The present invention relates to a hybrid vehicle according to the preamble of claim 1.

Unter einem Hybridfahrzeug wird im Folgenden ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und mindestens einer zum Antreiben des Hybridfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine verstanden. Das Hybridfahrzeug weist ferner ein Getriebe mit mehreren Gangstufen auf. Im Fahrgastraum des Hybridfahrzeugs ist ein Wählelement angeordnet, mittels dem der Fahrer das Getriebe von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe schalten kann.Under In the following, a hybrid vehicle will be a vehicle with an internal combustion engine and at least one provided for driving the hybrid vehicle understood electrical machine. The hybrid vehicle also has a gearbox with multiple gears. In the passenger compartment of the hybrid vehicle is a dialing element arranged, by means of which the driver the transmission of a gear can switch to another gear.

Hybridfahrzeuge sind üblicherweise mit einem Automatikgetriebe ausgestattet, wobei das Umschalten von rein verbrennungsmotorischem Fahrbetrieb zu rein elektromotorischem Fahrbetrieb und umgekehrt, von einer komplexen elektronischen Regelung durchgeführt wird. Insgesamt sind Hybridfahrzeuge aufgrund ihrer hohen technischen Komplexität im Vergleich zu „konventionellen" Fahrzeugen relativ teuer.hybrid vehicles are common equipped with an automatic transmission, switching from pure internal combustion engine driving to purely electric motor Driving and vice versa, from a complex electronic control system carried out becomes. Overall, hybrid vehicles are due to their high technical Complexity in the Compared to "conventional" vehicles relatively expensive.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Hybridfahrzeug zu schaffen, das hinsichtlich der Betätigung des Getriebes weniger komplex aufgebaut ist.task The invention is to provide a hybrid vehicle, in terms of the operation of the transmission is less complex.

Ausgangspunkt der Erfindung ist, wie bereits erwähnt, ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor, und mindestens einer zum Antreiben des Hybridfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine, sowie einem Getriebe mit mehreren Gangstufen. Im Fahrgastraum ist ein Wählelement angeordnet, mittels dem der Fahrer das Getriebe von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe schalten kann. Der Kern der Erfindung besteht darin, dass zumindest manche Schaltvorgänge oder alle Schaltvorgänge von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe ausschließlich durch Betätigen des Wählelements eingeleitet werden und nicht wie bei Automatikgetrieben automatisch gesteuert durch eine Getriebeelektronik und eine zugeordnete Schaltaktuatorik.starting point The invention is, as already mentioned, a hybrid vehicle with an internal combustion engine, and at least one for driving the hybrid vehicle provided electric machine, as well as a transmission with several Grades. In the passenger compartment, a selection element is arranged by means of the driver the transmission from one gear to another gear can switch. The essence of the invention is that at least some switching operations or all switching operations from one gear to another gear exclusively through Actuate initiated the selection element and not automatically controlled as with automatic transmissions by a transmission electronics and an associated Schaltaktuatorik.

Bei dem Getriebe kann es sich also insbesondere um ein „Handschaltgetriebe" handeln. Vorzugsweise wird die zum Schalten des Getriebes von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe erforderliche Schaltkraft ganz oder zumindest teilweise vom Fahrer über das Wählelement aufgebracht. Die Kraftübertragung vom Wählelement zum Getriebe kann z. B. über eine Schaltstange, einen Seilzug, eine Betätigungshydraulik o. ä. erfolgen.at The transmission can therefore in particular be a "manual transmission" is used to shift the transmission from a gear in one other gear required switching power completely or at least partially from the driver over the selection element applied. The power transmission from the dialing element to the transmission can z. B. over a shift rod, a cable, an actuating hydraulics o. Ä. Made.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann mittels des Wählelements ein „Betriebszustand" angewählt werden, in dem das Getriebe in eine Neutralstellung geschaltet ist und das Hybridfahrzeug rein elektrisch antreibbar ist. Anders ausgedrückt kann durch Betätigen des Wählelements das Fahrzeug von rein verbrennungsmotorischem Antrieb oder teilweisem verbrennungsmotorischen Antrieb zu rein elektromotorischem Antrieb umgeschaltet werden. Dabei kann vorgesehen sein, dass beim Umschalten in den rein elektromotorischen Antriebsmodus der Verbrennungsmotor automatisch abgeschaltet wird. Umgekehrt kann vorgesehen sein, dass das Fahrzeug von rein elektromotorischem Antrieb durch Betätigen des Wählelements in einen Betriebszustand umgeschaltet werden kann, in dem das Fahrzeug rein verbrennungsmotorisch angetrieben wird.To a development of the invention can by means of the Wählelements an "operating state" is selected, in which the transmission is switched to a neutral position and the Hybrid vehicle is purely electrically driven. In other words, through Actuate of the selection element the vehicle of purely internal combustion engine drive or partial Combustion engine drive to purely electromotive drive be switched. It can be provided that when switching to the purely electromotive drive mode of the internal combustion engine is switched off automatically. Conversely, it can be provided that the vehicle of purely electric motor drive by pressing the selecting member can be switched to an operating state in which the vehicle is clean is driven by internal combustion engine.

Bei dem Wählelement kann es sich beispielsweise um einen Schalthebel handeln, der in zugeordneten Schaltgassen hin und her schaltbar ist. Alter nativ dazu kann es sich um einen monostabilen Schalthebel handeln, der in unbetätigtem Zustand stets in eine vordefinierte Schaltstellung zurückkehrt und der rein elektrisch mit dem Getriebe gekoppelt ist (Shift-by-wire).at the dialing element For example, it may be a shift lever that is in assigned shift gates back and forth switchable. Age natively this can be a monostable lever, the in unchecked State always returns to a predefined switch position and which is purely electrically coupled to the transmission (shift-by-wire).

Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann das Fahrzeug durch Schalten des Wählelements in eine Position „vorwärts fahren elektrisch" rein elektrisch vorwärts angetrieben werden. Dementsprechend kann durch Schalten des Wählelements in eine Position „rückwärts fahren elektrisch" das Fahrzeug rückwärts rein elektrisch angetrieben werden.To a development of the invention, the vehicle by switching of the selection element into a position "drive forward electrically "pure electrically forward are driven. Accordingly, by switching the selection element in a position "reverse drive electrically "that Vehicle backwards purely be driven electrically.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist im Sichtbereich des Fahrers eine Anzeigeeinrichtung angeordnet, die dem Fahrer in Abhängigkeit des momentanen Betriebszustands des Hybridfahrzeugs eine Schaltempfehlung gibt, insbesondere eine Empfehlung, welche Gangstufe momentan am günstigsten, z. B. am verbrauchsgünstigsten ist.To a development of the invention is in the field of vision of the driver a display device arranged depending on the driver the current operating state of the hybrid vehicle, a shift recommendation gives, in particular a recommendation, which gear currently on best, z. B. the most economical is.

Zusätzlich kann dem Fahrer über die Anzeigeeinrichtung eine Empfehlung gegeben werden, in Abhängigkeit vom momentanen Betriebszustand des Fahrzeugs, von rein verbrennungsmotorischem Antrieb oder teilweisem verbrennungsmotorischen Antrieb auf rein elektromotorischen Antrieb umzuschalten, oder umkehrt. Durch derartige Schaltempfehlungen kann dem Fahrer z. B. der jeweils verbrauchsgünstige Betriebsmodus vorgeschlagen werden.In addition, can to the driver the display device will be given a recommendation, depending on from the current operating state of the vehicle, from purely internal combustion engine Drive or partial internal combustion engine drive on pure to switch electric motor drive, or reversed. By such Switching recommendations can the driver z. B. the respectively low-consumption mode of operation be proposed.

Die an den Fahrer ausgegebene Empfehlung wird dabei von einer Elektronik errechnet, wobei eine Vielzahl von Parameter, wie z. B: die Fahrpedalstellung, Ladezustand der Batterie, Motortemperatur etc. berücksichtigt werden können.The The recommendation issued to the driver is provided by an electronic system calculated, with a variety of parameters such. B: the accelerator pedal position, Charging state of the battery, engine temperature, etc. taken into account can be.

Im Folgenden wird die Erfindung im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Die 1–4 zeigen verschiedene Schaltschemata gemäß der Erfindung.In the following the invention will be explained in connection with the drawing. The 1 - 4 show various circuit diagrams according to the invention.

1 zeigt ein H-Schaltschema eines Fahrzeugs mit Handschaltgetriebe, bei dem die Gänge 1 bis 5 in klassischer Weise angeordnet sind und der Rückwärtsgang rechts hinten in der Schaltgasse des fünften Ganges angeordnet ist. Die einzelnen Gänge 1 bis 5 sowie R können durch Betätigen eines hier nicht näher dargestellten Schalthebels angewählt werden. Ferner ist eine vierte Schaltgasse zum Anwählen des rein elektrischen Fahrbetriebs vorgesehen. Wird der Schalthebel nach vorne links in die Stellung „ED" bewegt, so wird dadurch das Getriebe in seine Neutralstellung geschaltet und die im Fahrzeug vorgesehene elektrische Maschine, die dann als Elektromotor arbeitet, ausschließlich aktiviert bzw. kraftschlüssig mit dem Antriebsstrang verbunden. Bei rein elektrischem Fahrbetrieb muss das Fahrzeug nicht notwendigerweise über dieselben Räder wie bei verbrennungsmotorischem Antrieb angetrieben werden. Denkbar ist beispielsweise auch, dass bei rein verbrennungsmotorischem Antrieb das Fahrzeug über das Getriebe, eine Gelenkwelle, ein Hinterachsgetriebe und die Hinterräder angetrieben wird und bei rein elektromotorischem Antrieb das Fahrzeug ausschließlich über die Vorderräder angetrieben wird. Alternativ dazu kann, wenn die elektrische Maschine hinter der zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe angeordneten Trennkupplung angeordnet ist, das Fahrzeug auch rein elektrisch über die Hinterräder angetrieben werden, wobei der Verbrennungsmotor abgekoppelt bzw. ausgeschaltet werden kann. 1 shows an H-circuit diagram of a vehicle with manual transmission, in which the gears 1 to 5 are arranged in the classical manner and the reverse gear is arranged right rear in the shift gate of the fifth gear. The individual gears 1 to 5 and R can be selected by pressing a shift lever not shown here. Further, a fourth shift gate for selecting the purely electric driving operation is provided. If the shift lever is moved to the left in the "ED" position, the transmission is switched to its neutral position and the electrical machine provided in the vehicle, which then works as an electric motor, is exclusively activated or positively connected to the drive train It is also conceivable, for example, for the vehicle to be driven via the transmission, a cardan shaft, a rear axle gearbox and the rear wheels in the case of a purely internal combustion engine drive, and the vehicle exclusively for a purely electric motor drive Alternatively, when the electric machine is disposed behind the disconnect clutch disposed between the engine and the transmission, the vehicle may also be driven purely electrically via the rear wheels the internal combustion engine can be disconnected or switched off.

2 zeigt ein herkömmliches 6-Gang H-Schaltschema, bei dem der Rückwärtsgang R vorne links und der Schaltzustand „elektrisch fahren" hinten links angeordnet ist. 2 shows a conventional 6-speed H-shift diagram, in which the reverse gear R front left and the switching state "electric drive" rear left is located.

3 zeigt ein herkömmliches 6-Gang H-Schaltschema, bei dem der Rückwärtsgang R hinten links und der Fahrzustand „rein elektrisch fahren" vorne links angeordnet ist. 3 shows a conventional 6-speed H-shift pattern, in which the reverse gear R rear left and the driving state "pure electric" front left is located.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Hybridfahrzeugs mit einem 6-Gang Schaltgetriebe, bei dem im rein verbrennungsmotorischem Betrieb die sechs Vorwärtsgänge und der Rückwärtsgang über einen herkömmlichen Schalthebel angewählt werden. Bei rein elektromotorischem Antrieb kann über einen zusätzlichen Schalthebel ein elektrischer Vorwärtsgang „ED" und ein elektrischer Rückwärtsgang „ER" sowie eine Neutralstellung „N" angewählt werden. 4 shows an embodiment of a hybrid vehicle with a 6-speed manual transmission, in which the six forward gears and the reverse gear are selected via a conventional shift lever in pure internal combustion engine operation. In the case of a purely electromotive drive, an electrical forward gear "ED" and an electrical reverse gear "ER" as well as a neutral position "N" can be selected via an additional shift lever.

Bei allen gezeigten Ausführungsbeispielen kann der Rückwärtsgang auch als elektrisch angetriebener Rückwärtsgang ausgebildet sein.at all shown embodiments can the reverse gear be designed as electrically driven reverse gear.

Claims (13)

Hybridfahrzeug, mit – einem Verbrennungsmotor, – mindestens einer zum Antreiben des Hybridfahrzeugs vorgesehenen elektrischen Maschine, – einem Getriebe mit mehreren Gangstufen, – und einem Wählelement, mittels dem der Fahrer das Getriebe von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe schalten kann, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest manche Schaltvorgänge von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe ausschließlich durch Betätigen des Wählelements eingeleitet werden.Hybrid vehicle, comprising - an internal combustion engine, - at least one provided for driving the hybrid vehicle electric machine, - a transmission with multiple gear stages, - and a selection element, by means of which the driver can shift the transmission from one gear to another gear, characterized in that at least some switching operations are initiated from one gear to another gear only by pressing the selector. Hybridfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe ein Handschaltgetriebe ist und die einzelnen Gangstufen ausschließlich durch Betätigen des Wählelements angewählt werden.Hybrid vehicle according to claim 1, characterized in that that the transmission is a manual transmission and the individual gear stages exclusively by pressing of the selection element be selected. Hybridfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet dass mittels des Wählelements ein Betriebszustand anwählbar ist, in dem das Getriebe in eine Neutralstellung geschaltet ist und das Hybridfahrzeug rein elektrisch antreibbar ist.Hybrid vehicle according to claim 1 or 2, characterized that by means of the selection element an operating state can be selected is, in which the transmission is switched to a neutral position and the hybrid vehicle is driven purely electrically. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählelement in eine Position für rein elektrischen Fahrbetrieb schaltbar ist.Hybrid vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that the selection element in a position for pure electric driving is switchable. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–4, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählelement in mehreren Schaltgassen schaltbar ist und die Position für rein elektrischen Fahrbetrieb in einer der Schaltgassen liegt.Hybrid vehicle according to one of claims 1-4, characterized characterized in that the selection element is switchable in several shift gates and the position for purely electrical Driving in one of the shift gates is. Hybridfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltgassen in einem H-förmigen Schaltschema angeordnet sind.Hybrid vehicle according to claim 5, characterized in that that the shift gates arranged in an H-shaped circuit diagram are. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Wählelements ein Betriebszustand anwählbar ist, in dem das Hybridfahrzeug rein elektrisch vorwärts antreibbar ist.Hybrid vehicle according to one of claims 1-6, characterized characterized in that by means of the selection element an operating condition selectable is in which the hybrid vehicle purely electrically driven forward is. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–7, dadurch gekennzeichnet, dass die zum Schalten des Getriebes von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe erforderliche Schaltkraft ganz oder zumindest teilweise vom Fahrer über das Wählelement aufgebracht wird.Hybrid vehicle according to one of claims 1-7, characterized characterized in that for shifting the transmission of a gear in any other gear required switching force completely or at least partly from the driver the selection element is applied. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–84, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählelement mechanisch mit dem Getriebe gekoppelt ist, insbesondere über eine Schaltstange oder einen Seilzug.Hybrid vehicle according to any one of claims 1-84, characterized characterized in that the selection element is mechanically coupled to the transmission, in particular via a Shift rod or a cable. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass das Wählelement über eine Betätigungshydraulik mit dem Getriebe gekoppelt ist.Hybrid vehicle according to one of claims 1-8, characterized in that the Wählele ment is coupled via an actuating hydraulics with the transmission. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–10, dadurch gekennzeichnet, dass mittels des Wählelements ein Betriebszustand anwählbar ist, in dem das Hybridfahrzeug rein elektrisch rückwärts antreibbar ist.Hybrid vehicle according to one of claims 1-10, characterized characterized in that by means of the selection element an operating condition selectable is, in which the hybrid vehicle is purely electrically driven backwards. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–11, dadurch gekennzeichnet, dass im Sichtbereich des Fahrers eine Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, die dem Fahrer in Abhängigkeit des momentanen Betriebszustands des Hybridfahrzeugs eine Schaltempfehlung gibt, insbesondere eine Empfehlung, welche Gangstufe momentan am verbrauchsgünstigsten ist.Hybrid vehicle according to one of claims 1-11, characterized characterized in that in the field of view of the driver, a display device is arranged, which the driver depending on the current operating state of the hybrid vehicle gives a shift recommendation, in particular a Recommendation, which gear currently the most fuel efficient is. Hybridfahrzeug nach einem der Ansprüche 1–12, dadurch gekennzeichnet, dass im Sichtbereich des Fahrers eine Anzeigeeinrichtung angeordnet ist, die dem Fahrer in Abhängigkeit des momentanen Betriebszustands des Hybridfahrzeugs eine Empfehlung gibt, von rein verbrennungsmotorischem Antrieb auf elektromotorischen Antrieb, in dem das Hybridfahrzeug rein oder unterstützend elektromotorisch angetrieben wird, zu schalten, oder umgekehrt.Hybrid vehicle according to one of claims 1-12, characterized characterized in that in the field of view of the driver, a display device is arranged, which the driver depending on the current operating state of the hybrid vehicle gives a recommendation of purely internal combustion engine Drive on electromotive drive, in which the hybrid vehicle pure or supportive driven by electric motor, to switch, or vice versa.
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