DE102009002805A1

DE102009002805A1 - Parallel-Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge

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Publication number: DE102009002805A1
Application number: DE102009002805A
Authority: DE
Inventors: Christian Popp; Peter Schiele; Georg Gierer; Thilo Schmidt; Markus Herrmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2009-05-05
Filing date: 2009-05-05
Publication date: 2010-11-11

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Parallel-Hybridantrieb (2) für Kraftfahrzeuge, mit einem im Antriebsstrang angeordneten Fahrzeuggetriebe (4) mit veränderlicher Übersetzung, einer mit der Getriebeeingangswelle (8) antriebsverbundenen Elektromaschine (10) und mit einem über eine Kupplungsanordnung mit der Getriebeeingangswelle (8) kuppelbaren bzw. von dieser abkuppelbaren Verbrennungsmotor (12). Um eine kompakte Bauweise der Kupplungsanordnung (14) zu ermöglichen, ist diese so ausgelegt, dass zumindest für den Zugbetrieb, bei welchem hohe Drehmomente übertragen werden, die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor (12) und der Getriebeeingangswelle (8) durch eine formschlüssige Kupplungsanordnung (14, 30) gebildet ist. Gemäß einer ersten Ausgestaltung umfasst die Kupplungsanordnung (14) eine im Zugbetrieb einkuppelnde Freilaufkupplung (22) und eine dazu parallele Reibungskupplung (26), und gemäß einer anderen Ausgestaltung besteht die Kupplungsanordnung (30) aus einer Klauenkupplung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Parallel-Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Hybridantriebe der genannten Art haben die Eigenschaft, dass der Verbrennungsmotor und die Elektromaschine den Vortrieb für das Fahrzeug sowohl jeweils alleine als auch gemeinsam liefern können. Die Elektromaschine ist zudem üblicherweise als Elektromotor oder als Generator betreibbar, so dass sie im Generatorbetrieb elektrische Energie an eine Speicherbatterie liefern und im Motorbetrieb Energie von der Speicherbatterie beziehen kann. In einem Betriebsmodus, in welchem die Elektromaschine alleine den Vortrieb liefert, wird der Verbrennungsmotor über die Kupplungsanordnung vom Antriebsstrang abgekoppelt und stillgesetzt.
Aus der DE 10 2006 033 087 A1 ist bereits ein Parallel-Hybridantrieb der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art bekannt, umfassend ein Fahrzeuggetriebe mit veränderbarer Übersetzung, eine mit der Getriebeeingangswelle permanent verbundene Elektromaschine, welche als Motor und als Generator betreibbar ist, und einen Verbrennungsmotor, wobei der Verbrennungsmotor über eine erste Kupplungsanordnung mit der Getriebeeingangswelle kuppelbar bzw. von dieser abkuppelbar ist. Als erste Kupplungsanordnung ist eine auch als reibschlüssiges Schaltelement bezeichnete schaltbare Reibungskupplung vorgesehen, die es erlaubt, den Verbrennungsmotor beispielsweise dann vom Antriebsstrang zu trennen, wenn die Elektromaschine allein den Vortrieb des Fahrzeuges liefert. Im geschlossenen Zustand muss diese Reibungskupplung in der Lage sein, ein Bremsmoment und ein (vor allem im Zugbetrieb bei kleinem Gang) hohes Antriebsmoment des Verbrennungsmotors zu übertragen. Außerdem hat sie die Aufgabe, den Verbrennungsmotor beim Motorstart, beim so genannten Zustart und beim Schwungstart, über eine Schlupfphase mit dem drehenden und von der Elektromaschine oder über die Antriebsräder des rollenden Fahrzeuges angetriebenen Antriebsstrang zu kuppeln. Dem Fahrzeuggetriebe ist außerdem eine zweite Kupplungseinrichtung zugeordnet, die beispielsweise auf Dauerschlupf geschaltet wird, wenn der Verbrennungsmotor bei weiter bestehender Antriebsverbindung zwischen der Elektromaschine und den Antriebsrädern zugestartet werden soll, um so den Antriebsstrang von den Antriebsrädern zumindest teilweise zu entkoppeln. Die erste, ausschließlich reibschlüssige Kupplungsanordnung erfordert einen relativ großen Bauaufwand, einerseits hinsichtlich ihres Bauvolumens, da sie das hohe Drehmoment im Zugbetrieb übertragen muss, und andererseits hinsichtlich der gegebenenfalls erforderlichen Kühlung dieser hoch belasteten Kupplung.
Außerdem ist aus der DE 198 18 108 A1 ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bekannt, der einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine, ein als Planetengetriebe ausgebildetes Differentialgetriebe sowie ein dem Differentialgetriebe antriebstechnisch folgendes Transmissionsgetriebe aufweist, wobei die Abtriebswelle des Transmissionsgetriebes zu einem Achsdifferentialgetriebe führt, von dem zu Fahrzeugrädern führende Antriebswellen abzweigen. Bei diesem Hybrid-Antriebsstrang ist die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors in einer Ausführungsform über eine erste Welle mit dem Hohlrad des Planetengetriebes sowie über eine Kupplung und eine dazu parallel angeordnete Freilaufkupplung mit dem Rotor der Elektromaschine und eine zweite Welle mit dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden. Dabei ist die Freilaufkupplung derartig angeordnet, dass sie den gekuppelten Zustand einnimmt, wenn die Drehrichtungen der beiden Wellen übereinstimmen und die Drehgeschwindigkeit der motorisch betriebenen Elektromaschine die gleiche oder eine höhere Drehzahl als die des Verbrennungsmotors erreicht. Außerdem wird dieser Antriebsstrang so betrieben, dass die Kupplung zum Zeitpunkt des Anfahrens des Fahrzeugs den ungekuppelten Zustand einnimmt.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Hybridantrieb der im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Art zu schaffen, bei welchem die Kupplungsanordnung zum Kuppeln des Verbrennungsmotors mit der Getriebeeingangswelle kompakt ausgeführt werden kann, wobei alle weiter vorne beschriebenen Betriebsmodi, insbesondere der Schubbetrieb, der Zustart und der Schwungstart des Verbrennungsmotors, möglich bleiben sollen.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass der Bauaufwand für die Kupplungsanordnung von dem maximal zu übertragenden Drehmoment abhängt, so dass sie kompakter ausgeführt werden kann, wenn das maximale zu übertragende Drehmoment verringert werden kann.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Parallel-Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge, mit einem im Antriebsstrang angeordneten Fahrzeuggetriebe mit veränderlicher Übersetzung, einer mit der Getriebeeingangswelle antriebsverbundenen Elektromaschine und mit einem über eine Kupplungsanordnung mit der Getriebeeingangswelle kuppelbaren bzw. von dieser abkuppelbaren Verbrennungsmotor.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe ist dabei gemäß einer ersten Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass die Kupplungsanordnung eine im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors einkuppelnde Freilaufkupplung und eine dazu parallele schaltbare Reibungskupplung umfasst, und dass im Antriebsstrang zwischen der Elektromaschine und der Getriebeausgangswelle zumindest ein reibschlüssiges Schaltelement zum Abkoppeln von Verbrennungsmotor und Elektromaschine vorgesehen ist.
Dieses reibschlüssige Schaltelement kann bei einem Doppelkupplungsgetriebe die Doppelkupplung des Doppelkupplungsgetriebes sein. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist vorgesehen, dass das genannte reibschlüssige Schaltelement ein Schaltelement des Fahrzeuggetriebes ist, welches innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist.
Der Kerngedanke der Erfindung ist, dass zumindest im Zugbetrieb, in welchem die höchsten zu übertragenden Drehmomente auftreten, diese Drehmomente über eine formschlüssige Kupplung übertragen werden sollen, die äußerst kompakt ausgebildet werden kann und keine Kühlung erfordert.
Im oben genannten ersten Ausführungsbeispiel wird das Drehmoment im Zugbetrieb über eine im Zugbebetrieb einkuppelnde Freilaufkupplung übertragen, während für den Schubbetrieb, bei welchem die zu übertragenden Drehmomente wesentlich geringer sind, eine zur Freilaufkupplung parallel wirkende Reibungskupplung vorgesehen ist. Die formschlüssige Freilaufkupplung übernimmt demnach nur die Drehmomentübertragung im Zugbetrieb, während für den Schubbetrieb (und für die unterschiedlichen Startverfahren des Verbrennungsmotors) die im Folgenden als Schubkupplung bezeichnete Reibungskupplung das erforderliche Drehmoment überträgt.
Das an einer geeigneten Stelle zwischen der Elektromaschine und der Getriebeausgangswelle vorgesehene reibschlüssige Schaltelement dient als Anfahrelement sowie dazu, insbesondere beim normalen Start sowie beim Zustart des Verbrennungsmotors während des Antriebes durch die Elektromaschine, den Verbrennungsmotor sowie die Elektromaschine von dem Getriebe zumindest teilweise zu entkoppeln, wie anhand eines Ausführungsbeispiels noch genauer dargelegt wird.
Gemäß einer anderen günstigen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass bei einem Parallel-Hybridantrieb gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 die Kupplungsanordnung eine schaltbare formschlüssige Kupplung umfasst, und dass dem Verbrennungsmotor eine gesonderte Zustarteinrichtung, etwa entsprechend einer herkömmlichen Anlassermotoreinrichtung, zugeordnet ist. Die formschlüssige Kupplung übernimmt hierbei die Drehmomentübertragung zwi schen Verbrennungsmotor und den nachgeordneten Komponenten des Antriebsstrangs sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb, so dass diese Kupplungsanordnung noch kompakter ausgeführt werden kann als im ersten Ausführungsbeispiel. Da es keine insbesondere für den Zustart geeignete reibschlüssige Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und der genannten Elektromaschine gibt, ist die gesonderte Zustarteinrichtung vorgesehen, welche den Verbrennungsmotor elektromotorisch starten kann. Nach einem solchen Start des Verbrennungsmotors wird die Drehzahl desselben mittels einer Motorsteuerung mit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle synchronisiert werden, um die formschlüssige Kupplung einrücken zu können.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die formschlüssige Kupplung als Klauenkupplung ausgebildet ist. Klauenkupplungen sind mechanisch einfache und kompakte Vorrichtungen zur Übertragung großer Drehmomente, und sie lassen sich mit geringen Betätigungskräften ein- und ausschalten.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann die formschlüssige Kupplung mit einer reibschlüssigen Synchronisierungseinrichtung ausgestattet sein, wie sie zur Synchronisierung in Stufenschaltgetrieben verwendet wird, um gegebenenfalls kleine Drehzahlunterschiede zwischen der treibenden und der angetriebenen Seite der formschlüssigen Kupplung mechanisch zu synchronisieren.
Auch bei der oben beschriebenen zweiten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass im Antriebsstrang zwischen der Elektromaschine und der Getriebeausgangswelle ein reibschlüssiges Schaltelement zum Entkoppeln von den Antriebsrädern vorgesehen ist, welches einerseits als Anfahrelement dient und andererseits beim Zustart des Verbrennungsmotors eine Schlupfstellung einnehmen kann, wodurch Drehmomentspitzen beim Einkoppeln des Antriebsdrehmomentes des Verbrennungsmotors in den Antriebs strang geglättet werden, welches den Fahrkomfort beim Übergang zum Antrieb mittels des Verbrennungsmotors erhöht.
Wenn der Hybridantrieb ein als Stufenschaltgetriebe ausgebildetes Untersetzungsgetriebe aufweist, dann ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass das reibschlüssige Schaltelement eine vor dem Stufenschaltgetriebe angeordnete steuerbare Reibungskupplung ist, die gleichzeitig als Schaltkupplung und als Anfahrelement dient.
Es kann aber auch vorgesehen sein, dass das genannte reibschlüssige Schaltelement ein Schaltelement des Fahrzeuggetriebes ist, welches innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist.
Eine besonders kompakte bauliche Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Parallel-Hybridantriebes lässt sich verwirklichen, wenn gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung die Kupplungsanordnung und gegebenenfalls die Elektromaschine sowie ein Torsionsschwingungsdämpfer baulich in das Gehäuse des Fahrzeuggetriebes integriert sind.
Die Erfindung lässt sich anhand mehrerer Ausführungsbeispiele weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt
1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Parallel-Hybridantriebes mit einer Freilaufkupplung und einer dazu parallelen Reibungskupplung,
2 eine schematische Darstellung eines Parallel-Hybridantriebes mit einer Klauenkupplung, und
3 eine Darstellung etwa gemäß 1 mit einer in das Gehäuse des Fahrzeuggetriebes integrierten Kupplungsanordnung.
Der in 1 dargestellte Parallel-Hybridantrieb 2 umfasst ein Fahrzeuggetriebe 4, das über eine Getriebeausgangswelle 6 mit nicht dargestellten Antriebsrädern verbunden ist, ferner eine mit der Getriebeeingangswelle 8 des Fahrzeuggetriebes 4 permanent antriebsverbundene Elektromaschine 10 und einen Verbrennungsmotor 12, welcher über eine Kupplungsanordnung 14 mit der Getriebeeingangswelle 8 kuppelbar bzw. von dieser abkuppelbar ist. Dem Verbrennungsmotor 12 antriebstechnisch nachgeordnet ist ein als Zweimassenschwungrad ausgebildeter Torsionsschwingungsdämpfer 16 zur Schwingungsdämpfung im Antriebsstrang.
Das Fahrzeuggetriebe 4 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel als Doppelkupplungsgetriebe mit einer vorgeschalteten Doppelkupplung 18 ausgebildet. Eine von der Getriebeeingangswelle 8 angetriebene Hydraulikpumpe 20 liefert das Drucköl zum Steuern und Regeln des Fahrzeuggetriebes 4 und der Kupplungen sowie Kühlöl zur Versorgung dieser und anderer Komponenten. Mit dem Bezugszeichen 36 ist eine zusätzliche Energiequelle bezeichnet, welche die für die oben beschriebenen Schaltvorgänge erforderliche elektrische, elektromechanische oder hydraulische Energie liefert, wenn diese nicht von der Hydraulikpumpe 20 geliefert werden kann.
Die Kupplungsanordnung 14 umfasst eine Freilaufkupplung 22, die im Zugbetrieb einkuppelt, d. h. die Kurbelwelle 24 des Verbrennungsmotors 12 beziehungsweise die Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers 16 mit der Getriebeeingangswelle 8 verbindet, im Schubbetrieb jedoch freiläuft. Parallel zur Freilaufkupplung 22 ist eine schaltbare Reibungskupplung 26 angeordnet, deren Funktion bei unterschiedlichen Betriebszuständen nachfolgend beschrieben wird.

a) Stillstand des Fahrzeuges und Durchführung des Starts des Verbrennungsmotors: Das Fahrzeuggetriebe 4 ist in Neutral oder Parkposition geschaltet und/oder keine der beiden Kupplungen der Doppelkupplung 18 überträgt ein Antriebsdrehmoment auf die Antriebsräder. Die im folgenden auch als Schubkupplung bezeichnete Reibungskupplung 26 wird schlupfend geschlossen und gleichzeitig die Elektromaschine 10 angefahren, so dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird. Wenn die Drehzahl des Verbrennungsmotors 12 diejenige der Elektromaschine 10 übersteigt wird die Freilaufkupplung 22 überholt und übernimmt die Übertragung des Drehmomentes zur Getriebeeingangswelle 8. Die Schubkupplung 26 bleibt geschlossen, um im Schubbetrieb, bei welchem die Freilaufkupplung 22 frei läuft, die Verbindung zum Verbrennungsmotor 12 aufrechtzuerhalten und dessen Bremsmoment nutzen zu können.
b) Das Fahrzeug wird durch die Elektromaschine 10 angetrieben, der Verbrennungsmotor 12 ist abgestellt und soll nun gestartet werden: Die eine geschlossene Kupplung der Doppelkupplung 18 wird in Dauerschlupf geschaltet, so dass eine gewisse Entkopplung der Antriebsräder vom Antriebsstrang ohne eine vollständige Unterbrechung des Vortriebes gegeben ist. Die Schubkupplung 26 wird dann geschlossen und die Drehzahl der Elektromaschine 10 gegebenenfalls erhöht, so dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird. Der Anwerfruck, d. h. eine Drehmomentschwankung an der Getriebeeingangswelle 8 infolge des Starts des Verbrennungsmotors, wird durch den Schlupf der auf Dauerschlupf geschalteten Kupplung der Doppelkupplung 18 aufgenommen, so dass der Fahrkomfort nicht beeinträchtigt wird. Sodann wird die aktive Kupplung der Doppelkupplung ganz geschlossen. Wenn die Drehzahl des sich beschleunigenden Verbrennungsmotors 12 diejenige der Getriebeeingangswelle 8 überholt, übernimmt die Freilaufkupplung 22 in dieser Zugphase die Übertragung des Antriebsmomentes des Verbrennungsmotors 22. Die Schubkupplung 26 bleibt geschlossen, wie unter a) bereits erläutert wurde.
c) Das Fahrzeug rollt bergab, der Verbrennungsmotor 12 und die Elektromaschine 10 sind abgestellt; der Verbrennungsmotor 12 soll durch den Schwung des Fahrzeuges über die mit dem Antriebsstrang verbundenen Antriebsräder gestartet werden: Ein Getriebegang ist oder wird geschaltet und die aktive Kupplung der Doppelkupplung 18 wird in Dauerschlupf gebracht, so dass ein von den Antriebsrädern eingeleitetes Antriebsmoment an der Getriebeseite der Kupplungsanordnung 14 anliegt. Die Schubkupplung 26 wird geschlossen und der Verbrennungsmotor 12 angeworfen. Ein eventueller Anwerf-Ruck durch den Start des Verbrennungsmotors 12 wird in der auf Dauerschlupf geschalteten Kupplung der Doppelkupplung 18 aufgenommen. Wenn die Drehzahl der Kurbelwelle 24 des Verbrennungsmotors 12 bzw. der Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers 16 diejenige der bei der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der geschalteten Getriebeübersetzung vorliegenden Drehzahl der Getriebeeingangswelle 8 erreicht, dann erfolgt der Übergang vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb, d. h. die Freilaufkupplung 22 überträgt das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors 12 zur Getriebeeingangswelle 8. Die aktive Kupplung der Doppelkupplung 18 wird geschlossen. Die Schubkupplung 26 bleibt geschlossen, wie unter Punkt a) bereits ausgeführt wurde. Wenn die Elektromaschine auch eine Generatorfunktion hat, dann kann sie in dieser Phase zum Aufladen der Batterie dienen.

2 zeigt eine Anordnung eines Parallel-Hybridantriebes ähnlich der 1, so dass deren grundsätzlicher Aufbau hier nicht nochmals im einzelnen beschrieben werden muss. Bauelemente, die denen der 1 gleich sind, werden mit den gleichen Bezugszahlen bezeichnet.
Die Anordnung der 2 unterscheidet sich von derjenigen der 1 im Wesentlichen durch die Ausbildung der Kupplungsanordnung 30. Diese ist als rein formschlüssige Klauenkupplung ausgebildet und trennt demnach in geöffnetem Zustand den Verbrennungsmotor 12 vollständig vom restlichen Antriebs strang, während sie bei geschlossenem Zustand ein Drehmoment sowohl im Zugbetrieb als auch im Schubbetrieb überträgt. Außerdem weist der Parallel-Hybridantrieb gemäß 2 zusätzlich eine gesonderte Zustarteinrichtung 32 zum Starten des Verbrennungsmotors 12 auf, die als Startermotor ausgebildet ist.
Die Funktion des Parallel-Hybridantriebes der 2 ist wie folgt:

d) Stillstand des Fahrzeuges und Durchführung des Starts des Verbrennungsmotors: Das Fahrzeuggetriebe 4 ist in Neutral oder Parkposition geschaltet und/oder keine der beiden Kupplungen der Doppelkupplung 18 überträgt ein Drehmoment. Gemäß einer ersten Möglichkeit wird die Klauenkupplung 30 eingerückt und die Elektromaschine 10 angefahren, so dass der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, bei geöffneter Klauenkupplung 30 den Verbrennungsmotor 12 mittels der elektromotorischen Zustarteinrichtung 32 zu starten.
e) Das Fahrzeug wird durch die Elektromaschine 10 angetrieben, der Verbrennungsmotor 12 ist abgestellt und Durchführung des Starts des Verbrennungsmotors: Die Klauenkupplung 30 ist geöffnet und der Verbrennungsmotor 12 wird mittels der Zustarteinrichtung 32 gestartet. Sodann wird der Verbrennungsmotor 12 durch eine Drehzahlregeleinrichtung auf eine Synchrondrehzahl gebracht, bei der die Drehzahl der Kurbelwelle 24 bzw. der Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers 16 zumindest etwa gleich der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 8 ist. Wenn Synchronlauf erkannt ist, wird die Klauenkupplung 30 eingerückt. Ein gegebenenfalls erforderlicher Schlupf im Antriebs strang wird dadurch erreicht, dass die aktive Kupplung der Doppelkupplung 18 auf Dauerschlupf geschaltet wird. Allerdings ist bei dieser Art des Zustarts des Verbrennungsmotors 12 eine Schlupfentkopplung nicht zwingend erforderlich, so dass der Aufwand im Folgegetriebe insoweit reduziert werden kann.
f) Das Fahrzeug rollt bergab, der Verbrennungsmotor 12 und die Elektromaschine 10 sind abgestellt und der Verbrennungsmotor 12 soll durch den Schwung des Fahrzeuges über die mit dem Antriebsstrang verbundenen Antriebsräder gestartet werden: Das Fahrzeuggetriebe 4 ist in Neutral geschaltet und/oder keine der beiden Kupplungen der Doppelkupplung 18 überträgt ein Drehmoment von den Antriebsrädern in den Antriebsstrang, so dass die Getriebeeingangswelle 8 sich nicht oder nur kaum dreht. Die Klauenkupplung 30 wird eingerückt und die Kupplung der Doppelkupplung 18 des jeweils aktiven Getriebezuges des Fahrzeuggetriebes 4 wird auf Dauerschlupf geschaltet, so dass die Getriebeeingangswelle 8 und über die eingerückte Klauenkupplung 30 letztlich die Kurbelwelle 24 mitgenommen sowie der Verbrennungsmotor 12 gestartet wird. Sodann kann die aktive Kupplung der Doppelkupplung 18 ganz geschlossen werden.

Die Klauenkupplung 30 kann mit einer reibschlüssigen Synchronisierungshilfe ausgestattet sein in der Art der mechanischen Synchronisierungseinrichtungen bei einem Handschalt- bzw. Doppelkupplungsgetriebe. Auf diese Weise kann eine beim Schalten noch bestehende Differenzdrehzahl trotz einer Synchrondrehzahlvorgabe an den Verbrennungsmotor ausgeglichen und ein stoßfreies Einrücken der formschlüssigen Klauenkupplung 30 sichergestellt werden.
3 zeigt einen Parallel-Hybridantrieb gemäß 1. Im Unterschied dazu ist das Gehäuse 34 des Fahrzeuggetriebes 4 bzw. dessen Kupplungsglocke so ausgebildet, dass es auch die Kupplungsanordnung 14 und die Elekt romaschine 10 aufnimmt, sowie gegebenenfalls auch den Torsionsschwingungsdämpfer 16, wie hier nicht weiter dargestellt ist.

2: Parallel-Hybridantrieb
4: Fahrzeuggetriebe, Doppelkupplungsgetriebe
6: Getriebeausgangswelle
8: Getriebeeingangswelle
10: Elektromaschine
12: Verbrennungsmotor
14: Kupplungsanordnung
16: Torsionsschwingungsdämpfer
18: Reibschlüssiges Schaltelement, Doppelkupplung
20: Hydraulikpumpe
22: Freilaufkupplung
24: Kurbelwelle
26: Reibungskupplung, Schubkupplung
30: Kupplungsanordnung, Klauenkupplung
32: Zustarteinrichtung
34: Getriebegehäuse, Kupplungsglocke
36: Energiequelle

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- DE 102006033087 A1 [0003]
- DE 19818108 A1 [0004]

Claims

Parallel-Hybridantrieb (2) für Kraftfahrzeuge, mit einem im Antriebsstrang angeordneten Fahrzeuggetriebe (4) mit veränderlicher Übersetzung, einer mit der Getriebeeingangswelle (8) antriebsverbundenen Elektromaschine (10) und mit einem über eine Kupplungsanordnung mit der Getriebeeingangswelle (8) kuppelbaren bzw. von dieser abkuppelbaren Verbrennungsmotor (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (14) eine im Zugbetrieb des Verbrennungsmotors (12) einkuppelnde Freilaufkupplung (22) und eine dazu parallele schaltbare Reibungskupplung (26) umfasst, und dass im Antriebsstrang zwischen der Elektromaschine (10) und der Getriebeausgangswelle (6) zumindest ein reibschlüssiges Schaltelement (18) vorgesehen ist.
Parallel-Hybridantrieb nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (30) eine schaltbare, formschlüssige Kupplung umfasst, und dass dem Verbrennungsmotor (12) eine gesonderte elektromotorische Zustarteinrichtung (32) zugeordnet ist.
Parallel-Hybridantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Kupplung (30) als Klauenkupplung ausgebildet ist.
Parallel-Hybridantrieb nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die formschlüssige Kupplung (30) mit einer reibschlüssigen Synchronisierungseinrichtung ausgestattet ist.
Parallel-Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im Antriebsstrang zwischen der Elektromaschine (10) und der Getriebeausgangswelle (6) zumindest ein reibschlüssiges Schaltelement (18) vorgesehen ist.
Parallel-Hybridantrieb nach Anspruch 1 oder 5, mit einem als Stufenschaltgetriebe ausgebildeten Fahrzeuggetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine reibschlüssige Schaltelement (18) eine vor dem Fahrzeuggetriebe (4) angeordnete steuerbare Reibungskupplung ist.
Parallel-Hybridantrieb nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das reibschlüssige Schaltelement (18) als Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes (4) ausgebildet ist.
Parallel-Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das reibschlüssige Schaltelement (18) als ein Schaltelement des Fahrzeuggetriebes (4) ausgebildet ist.
Parallel-Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (14) und die Elektromaschine (10) baulich in das Gehäuse des Fahrzeuggetriebes (4) integriert sind.
Parallel-Hybridantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (14) und die Elektromaschine (10) baulich in die Kupplungsglocke (34) des Fahrzeuggetriebes (4) integriert sind.
Parallel-Hybridantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnung (14), die Elektromaschine (10) und ein mit der Kurbelwelle (24) des Verbrennungsmotors (12) verbundener Torsionsschwingungsdämpfer (16) baulich in die Kupplungsglocke (34) des Fahrzeuggetriebes (4) integriert sind.