DE102010018987A1 - Hybridantriebsstrang - Google Patents
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- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang mit einem ersten Antrieb, der eine Brenn-kraftmaschine umfasst, mit einem zweiten Antrieb, der einen Elektromotor umfasst, mit einem stufenlosen Getriebe und mit einer Kupplung.
- Aus der deutschen Gebrauchsmusterschrift
DE 202 01 540 U1 ist ein Hybridantrieb mit stufenlos regelbarer Drehzahl bekannt. Bei dem bekannten Hybridantrieb ist ein stufenloses Getriebe zwischen eine primäre Antriebswelle und eine sekundäre Antriebswelle geschaltet. Eine Kupplung, die auf die primäre Antriebswelle oder die sekundäre Antriebswelle gesetzt ist, ist mit einer Trommel versehen und verhindert die Übertragung von Drehmoment von einem ersten Motor zur sekundären Antriebswelle. Eine zweite Übertragungseinheit ist mit der Trommel der Kupplung verbunden. Ein Elektromotor ist mit der zweiten Übertragungseinheit verbunden und treibt diese oder wird von dieser getrieben. Aus der deutschen OffenlegungsschriftDE 10 2008 027 440 A1 ist ein Fahrzeuggetriebe mit einer stufenlos veränderbaren Übersetzung bekannt, das als I2-Getriebe ausgeführt ist, wobei I auf die Übersetzung eines Variators hindeutet und die 2 darauf hindeutet, dass der Übersetzungsbereich des Variators zweifach durchfahren wird. - Aufgabe der Erfindung ist es, den Wirkungsgrad eines Hybridantriebsstrangs gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu verbessern.
- Die Aufgabe ist bei einem Hybridantriebsstrang mit einem ersten Antrieb, der eine Brenn-kraftmaschine umfasst, mit einem zweiten Antrieb, der einen Elektromotor umfasst, mit einem stufenlosen Getriebe und mit einer Kupplung, dadurch gelöst, dass ein Rotor des Elektromotors direkt drehfest mit einem Abtriebselement des stufenlosen Getriebes verbunden ist. Die größere Spreizung des stufenlosen Getriebes ermöglicht es, die Brennkraftmaschine unter wesentlich verbrauchsgünstigeren Bedingungen zu betreiben. Der Elektromotor kann für die Brennkraftmaschine ungünstige Betriebsbereiche abfedern. Durch die direkte Verbindung des Rotors des Elektromotors mit dem Abtriebselement des stufenlosen Getriebes kann der Wirkungsgrad des Hybridantriebsstrangs verbessert werden. Die erfindungsgemäße Anordnung hat den Vorteil, dass Verluste des stufenlosen Getriebes keinen negativen Einfluss auf die elektrische Leistung haben. Daher kann bei gleicher Beschleunigung eine kleinere Brennkraftmaschine verwendet werden. Darüber hinaus kann der Elektromotor als Generator betrieben werden, so dass ein separater Anlasser entfallen kann.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor des Elektromotors direkt drehfest mit einem Abtriebszahnrad des stufenlosen Getriebes verbunden ist. Alternativ kann der Rotor des Elektromotors mit einer Abtriebswelle des stufenlosen Getriebes verbunden werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass das Abtriebszahnrad des stufenlosen Getriebes und der Rotor des Elektromotors mit Hilfe einer gemeinsamen Lagereinrichtung drehbar gelagert sind. Dadurch wird der Aufbau des Getriebes erheblich vereinfacht.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass eine Stator des Elektromotors fest mit einem Gehäuse des stufenlosen Getriebes verbunden ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird der Elektromotor in das stufenlose Getriebe integriert.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem elektrischen Fahrzustand über das Abtriebs-element des stufenlosen Getriebes durch den Elektromotor antreibbar ist. Das Antreiben durch den Elektromotor kann sowohl bei Vorwärtsfahrt als auch bei einer Rückwärtsfahrt des zugehörigen Kraftfahrzeugs erfolgen. Die Brennkraftmaschine ist in dem elektrischen Fahrzustand vorzugsweise ausgeschaltet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem Bootszustand über ein Eingangselement des stufenlosen Getriebes durch die Brennkraftmaschine und über das Abtriebselement des stufenlosen Getriebes zusätzlich durch den Elektromotor antreibbar ist. Durch die Kombination der beiden Antriebe kann das zugehörige Kraftfahrzeug schneller beschleunigen.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem Rekuperationszustand über das Abtriebselement des stufenlosen Getriebes durch den als Generator arbeitenden Elektromotor abbremsbar ist. Beim Bremsen und im Schubbetrieb wird ein Teil der Bremsenergie in eine Batterie zurückgeführt.
- Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Hybridantriebsstrang mit einem ersten Antrieb, der eine Brennkraftmaschine umfasst, mit einem zweiten Antrieb, der einen Elektromotor umfasst, mit einem stufenlosen Getriebe und mit einer Kupplung auch dadurch gelöst, dass der Elektromotor drehfest mit einem Antriebselement des stufenlosen Getriebes verbunden ist. Die Verbindung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Antriebselement des stufenlosen Getriebes erfolgt vorzugsweise durch eine Kupplung. Die drehfeste Verbindung zwischen dem Elektromotor und dem Antriebselement des stufenlosen Getriebes erfolgt hingegen ohne Zwischenschaltung einer Kupplung. Die Kraftübertragung des Elektromotors erfolgt über das stufenlose Getriebe. Aufgrund der größeren Spreizung des stufenlosen Getriebes kann die Brennkraftmaschine und der Elektromotor unter wesentlich verbrauchsgünstigeren Bedingungen betrieben werden. Der Elektromotor kann die für die Brennkraftmaschine ungünstigen Betriebsbereiche abfedern. Somit kann bei gleicher Beschleunigung eine kleinere Brennkraftmaschine verwendet werden.
- Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor drehfest mit einer Antriebswelle des stufenlosen Getriebes verbunden ist. Der Elektromotor ist vorzugsweise direkt, das heißt ohne Zwischenschaltung einer Kupplung, mit der Antriebswelle des stufenlosen Getriebes verbunden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-*zeichnet, dass zwei Radelektromotoren drehfest mit jeweils einem Rad eines Kraftfahrzeugs verbunden sind. Durch die Kombination des Elektromotors mit den zusätzlichen Radelektromotoren kann die Beschleunigung, die mit dem Hybridantriebsstrang erzielt werden kann, weiter erhöht werden. Vorzugsweise sind sowohl der Elektromotor als auch die Radelektromotoren als Generatoren betreibbar.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Elektromotor in einem ersten elektrischen Fahrzustand als Generator über die Brennkraftmaschine und das stufenlose Getriebe antreibbar ist. Die so erzeugte Energie wird gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung zum Antreiben der Radelektromotoren verwendet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass die Räder in dem ersten elektrischen Fahrzustand über die Radelektromotoren antreibbar sind. Das Antreiben über die Radelektromotoren kann sowohl vorwärts als auch rückwärts erfolgen. Die Brennkraftmaschine hat in dem ersten elektrischen Fahrzustand vorzugsweise keine mechanische Verbindung zu den Rädern.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem zweiten elektrischen Fahrzustand über das Antriebselement des stufenlosen Getriebes durch den Elektromotor beziehungsweise die Radelektromotoren antreibbar ist. Das Antreiben kann sowohl vorwärts als auch rückwärts erfolgen. Die Brennkraftmaschine ist in diesem Fahrzustand vorzugsweise ausgeschaltet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem Boostzustand über das stufenlose Getriebe durch die Brennkraftmaschine und zusätzlich durch die Radelektromotoren antreibbar ist. Der als Generator betriebene Elektromotor wird im Boostzustand durch die Brennkraftmaschine angetrieben.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass der Hybridantriebsstrang in einem Rekuperationszustand über den als Generator arbeitenden Elektromotor und/oder die als Generator arbeitenden Radelektromotoren abbremsbar ist. Die Brennkraftmaschine ist in diesem Fahrzustand vorzugsweise ausgeschaltet.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass eine Kupplung zwischen die Brennkraftmaschine und das stufenlose Getriebe geschaltet ist. Dadurch kann die Brennkraftmaschine auf einfache Art und Weise vom Antrieb entkoppelt werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass ein Differential in das stufenlose Getriebe integriert ist. Über das Differential kann die Antriebsleistung in bekannter Art und Weise auf zwei Antriebsräder einer Achse übertragen werden.
- Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsstrangs ist dadurch gekenn-zeichnet, dass das stufenlose Getriebe als I2-Getriebe ausgeführt ist. Das stufenlose Getriebe ist vorzugsweise als Fahrzeuggetriebe mit stufenlos veränderbarer Übersetzung ausgeführt, das einen CVT-Variator mit zwei Variatorwellen umfasst. Ein derartiges Fahrzeuggetriebe ist in der deutschen Offenlegungsschrift
DE 10 2008 027 440 A1 beschrieben. - Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
-
1 eine stark vereinfachte Darstellung eines Hybridantriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel mit einem stufenlosen Getriebe in der Draufsicht; -
2 eine detaillierte Darstellung des stufenlosen Getriebes aus1 ; -
3 den Hybridantriebsstrang aus1 in einem elektrischen Fahrzustand; -
4 eine tabellarische Darstellung der Schaltlogik des in3 dargestellten Fahrzustands; -
5 den Hybridantriebsstrang aus1 in einem weiteren elektrischen Fahrzustand; -
6 eine tabellarische Darstellung der Schaltlogik des in5 dargestellten Fahrzustands; -
7 den Hybridantriebsstrang aus1 in einem Boostzutand; -
8 eine tabellarische Darstellung der Schaltlogik des in7 dargestellten Fahrzustands; -
9 den Hybridantriebsstrang aus1 bei einer Lastpunktanhebung; -
10 eine tabellarische Darstellung der Schaltlogik des in9 dargestellten Fahrzustands; -
11 den Hybridantriebsstrang aus1 in einem Rekuperationszustand; -
12 eine tabellarische Darstellung der Schaltlogik des in11 dargestellten Fahrzustands; -
13 eine teilweise Darstellung eines ähnlichen Hybridantriebsstrangs wie in1 mit einem stufenlosen Getriebe in einem elektrischen Fahrzustand; -
14 eine detaillierte Darstellung eines stufenlosen Getriebes aus13 ; -
15 den Hybridantriebsstrang aus13 in einem Boostzustand; -
16 eine tabellarische Darstellung der Schaltlogik des in15 dargestellten Fahrzustands und -
17 den Hybridantriebsstrang aus13 in einem Rekuperationszustand. - In den
1 bis12 ist ein Hybridantriebsstrang1 mit einer Brennkraftmaschine2 und einem Elektromotor3 in verschiedenen Ansichten und Fahrzuständen dargestellt. Bei der Brennkraftmaschine2 handelt es sich um einen Verbrennungsmotor, der mit Brennstoff oder Kraftstoff aus einem Tank4 betrieben wird. Ein stufenloses Getriebe5 ist zwischen die Brennkraftmaschine2 und den Elektromotor3 geschaltet. In das stufenlose Getriebe5 ist ein Differential6 integriert. Eine Kupplung8 ist zwischen die Brennkraftmaschine2 und das stufenlose Getriebe5 geschaltet. - Über das Differential
6 ist das stufenlose Getriebe5 antriebsmäßig mit einer Achse10 und zwei Rädern11 ,12 verbindbar. Der Hybridantriebsstrang1 umfasst weitere Räder13 und14 eines stark vereinfacht dargestellten Kraftfahrzeugs15 . Der Elektromotor3 ist unter Zwischen-schaltung einer elektronischen Steuerung17 an eine elektrische Batterie beziehungsweise einen Akkumulator18 angeschlossen. Den Rädern13 ,14 ist jeweils ein Radelektromotor21 ,22 zugeordnet. Die beiden Radelektromotoren21 ,22 sind über die elektronische Steuerung17 ebenfalls an die Batterie18 angeschlossen. - Das in
2 detailliert dargestellte stufenlose Getriebe5 umfasst einen ersten Scheibensatz31 und einen zweiten Scheibensatz32 . Die beiden Scheibensätze31 und32 umfassen Kegelscheibenpaare, die von einem Umschlingungsmittel34 umschlungen werden. Ein derartiges stufenloses Getriebe5 mit einer ersten Variatorwelle35 und einer zweiten Variatorwelle36 ist in der deutschen OffenlegungsschriftDE 10 2008 027 440 A1 ausführlich beschrieben. Die Übersetzung zwischen den Variatorwellen35 und36 kann innerhalb eines Spreizungsbereichs des Variators kontinuierlich verändert werden. Durch eine gegensinnige Veränderung des Abstandes zwischen den beiden Kegelscheibenpaaren oder Scheibensätzen31 ,32 ist die Übersetzung veränderbar. Das stufenlose Getriebe5 umfasst des Weiteren eine Antriebswelle oder Eingangswelle38 und ein Abtriebszahnrad40 . Auf der Antriebswelle38 sind mehrere Zahnräder gelagert. Jedes der Zahnräder ist über eine zugehörige Kupplung K1, K2, K3, K4 mit der Antriebswelle oder Eingangwelle38 in drehfesten Eingriff bringbar. - In den
3 und4 ist ein elektrischer Fahrzustand dargestellt, in welchem die Elektro-motoren3 und21 ,22 das Kraftfahrzeug15 antreiben, indem elektrische Energie aus der Batterie18 entnommen und über die elektronische Steuerung17 , die auch als Leistungselektronik bezeichnet wird, bereitgestellt wird. Die Brennkraftmaschine2 ist in diesem Fahrzustand ausgeschaltet. Die Kupplung8 entspricht in der tabellarischen Darstellung der4 K9. Bei einer langsamen Rückwärtsfahrt sind die Kupplung K1 und K3 geöffnet und die Kupplung K4 und K2 geschlossen. Bei einer langsamen Vorwärtsfahrt sind K9, K1 und K3 geöffnet und K4 und K2 geschlossen. Bei einer schnellen Vorwärtsfahrt sind K9, K4 und K2 geöffnet und K1 und K3 geschlossen. In3 ist durch Pfeile41 bis44 angedeutet, dass die Elektromotoren3 ,21 ,22 in dem dargestellten Fahrzustand von der Batterie18 angetrieben werden. - In den
5 und6 ist ein weiterer elektrischer Fahrzustand dargestellt, in welchem die Brennkraftmaschine2 keine mechanische Verbindung zu den Rädern oder Antriebsrädern11 bis14 hat. In diesem elektrischen Fahrzustand treibt die Brennkraftmaschine2 den Elektromotor3 an, wie durch Pfeile45 ,46 ,47 angedeutet ist. Die Kupplung8 oder K9 ist bei langsamer Rückwärtsfahrt, bei langsamer Vorwärtsfahrt und bei schneller Vorwärtsfahrt geschlossen. Die Kupplungen K1 bis K4 sind geöffnet. Durch die Pfeile46 und47 ist angedeutet, dass der Elektromotor3 , der durch die Brennkraftmaschine2 angetrieben wird, als Generator arbeitet und die Batterie18 auflädt. Durch Pfeile48 ,49 und50 ist angedeutet, dass die Radelektromotoren21 und22 von der Batterie18 beziehungsweise dem als Generator arbeitenden Elektromotor3 angetrieben werden. - In den
7 und8 ist ein Boostzustand dargestellt, in welchem die Brennkraftmaschine2 mit voller Leistung betrieben wird. Die Leistung der Brennkraftmaschine2 wird, wie durch Pfeile51 und52 angedeutet ist, verzweigt. Ein Teil der Leistung wird über das stufenlose Getriebe5 der Achse10 mit den Antriebsrädern11 ,12 zugeführt. Mit dem Rest der Leistung wird der Elektromotor3 angetrieben. Durch Pfeile53 ist angedeutet, dass der Elektromotor3 als Generator arbeitet. Über weitere Pfeile55 und56 ist angedeutet, dass die Radelektromotoren21 und22 über die Batterie18 beziehungsweise über den als Generator arbeitenden Elektromotor3 mit elektrischer Energie versorgt werden, um die Antriebsräder13 und14 anzutreiben. Dadurch kann das Kraftfahrzeug15 zusätzlich beschleunigt werden. Bei einer langsamen Vorwärtsfahrt sind die Kupplungen8 beziehungsweise K9, K4 und K2 geschlossen und die Kupplungen K1 und K3 geöffnet. Bei einer schnellen Vorwärtsfahrt sind die Kupplungen K9, K1 und K3 geschlossen und die Kupplungen K4 und K2 geöffnet. - In den
9 und10 ist ein Fahrzustand mit Lastpunktanhebung dargestellt. Die Brenn-kraftmaschine2 wird mit hohen Momenten belastet und arbeitet somit in einem günstigen Verbrauchspunkt. Lediglich ein Teil des Drehmoments wird, wie durch einen Pfeil51 angedeutet ist, an das stufenlose Getriebe5 und über dieses an die Achse10 mit den Antriebsrädern11 ,12 abgegeben, wie durch weitere Pfeile angedeutet ist. Der restliche Anteil des Drehmoments wird über den Elektromotor3 als Generatormoment genutzt, wie durch weitere Pfeile52 und53 angedeutet ist, um elektrische Energie zu erzeugen und in der Batterie18 zu speichern, wie durch einen weiteren Pfeil54 angedeutet ist. - Bei einer langsamen Vorwärtsfahrt sind die Kupplungen K9, K4 und K2 geschlossen und die Kupplungen K1 und K3 geöffnet. Bei einer schnellen Vorwärtsfahrt sind die Kupplungen K9, K1 und K3 geschlossen und die Kupplungen K4 und K2 geöffnet.
- In den
11 und12 ist ein Rekuperationszustand des Hybridantriebsstrangs1 darge-stellt. Das Kraftfahrzeug wird durch die Elektromotoren3 und21 ,22 abgebremst, die als Generatoren arbeiten, wie durch Pfeile61 ,62 angedeutet ist. Ein Großteil der Bewegungsenergie des Fahrzeugs15 wird, wie durch weitere Pfeile63 ,64 und65 angedeutet ist, über die elektronische Steuerung17 in die Batterie18 zurückgespeist. Die Brennkraftmaschine2 ist in diesem Zustand nicht im Betrieb. - In
12 ist dargestellt, dass bei einer langsamen Vorwärtsfahrt im Rekuperationszustand die Kupplungen K4, K2 geschlossen und Kupplungen K9, K1 und K3 geöffnet sind. Bei einer schnellen Vorwärtsfahrt sind im Rekuperationszustand die Kupplungen K1 und K3 geschlossen und die Kupplungen K9, K4 und K2 geöffnet. - In den
13 bis17 ist ein Hybridantriebsstrang71 in verschiedenen Ansichten und Fahrzuständen dargestellt. Der Hybridantriebsstrang71 umfasst einen ersten Antrieb mit einer (nicht dargestellten) Brennkraftmaschine und einen zweiten Antrieb mit einer Elektromotor72 . Der Elektromotor72 ist unter Zwischenschaltung einer elektronischen Steuerung73 an eine Batterie74 angeschlossen. Die Brennkraftmaschine und der Elektromotor72 sind über ein stufenloses Getriebe75 und ein Differential76 antriebsmäßig mit einer Achse77 verbindbar. An den Enden der Achse77 sind zwei Räder78 ,79 von insgesamt vier Rädern eines Kraftfahrzeugs angedeutet. - Das stufenlose Getriebe
75 umfasst einen ersten Scheibensatz81 und eine zweiten Scheibensatz82 . Über eine Antriebswelle83 ist das stufenlose Getriebe75 mit der Brennkraftmaschine koppelbar. Ein Abtriebszahnrad84 des stufenlosen Getriebes75 ist drehfest beziehungsweise fest mit einem Rotor85 des Elektromotors72 verbunden. Der Rotor85 wirkt mit einem Stator86 zusammen, der fest mit einem Getriebegehäuse des stufenlosen Getriebes75 verbunden ist. Der Rotor85 und das Abtriebszahnrad84 sind durch eine gemeinsame Lagereinrichtung drehbar gelagert. Das stufenlose Getriebe75 ist, wie bei dem vorangegangenen Ausführungsbeispiel, als I2-Getriebe ausgeführt, wie es zum Beispiel in der deutschen OffenlegungsschriftDE 10 2008 027 440 A1 beschrieben ist. Über vier Kupplung K1 bis K4 sind verschiedene Zahnräder mit der Antriebswelle oder Eingangswelle83 des stufenlosen Getriebes koppelbar. - In
13 ist der Hybridantriebsstrang71 in einem elektrischen Fahrzustand dargestellt. Die Antriebsräder78 und79 werden, wie durch Pfeile68 und69 angedeutet ist, über den Elektromotor72 durch die Batterie74 angetrieben. Die Brennkraftmaschine ist in diesem Fahrzustand ausgeschaltet. Alle Kupplungen sind geöffnet. In dem elektrischen Fahrzustand kann das Kraftfahrzeug mit dem Hybridantriebsstrang71 vorwärts und rückwärts gefahren werden. - In
15 ist der Hybridantriebsstrang71 in einem Boostfahrzustand dargestellt. In dem Boostfahrzustand befindet sich die Brennkraftmaschine im Betrieb und überträgt, wie durch einen Pfeil91 angedeutet ist, ein Drehmoment auf die Eingangswelle oder Antriebswelle83 des stufenlosen Getriebes75 . Zusätzlich wird der Elektromotor72 , wie durch Pfeile92 angedeutet ist, elektrisch angetrieben und übertragt ein zusätzliches Drehmoment über den Rotor85 auf das Abtriebszahnrad84 des stufenlosen Getriebes75 . Dadurch kann das Kraftfahrzeug mit dem Hybridantriebsstrang71 zusätzlich beschleunigt werden. Die Antriebsenergie des Elektromotors72 wird durch die Batterie74 bereitgestellt. - In der in
16 tabellarisch dargestellten Schaltlogik sieht man, dass die beiden Kupplungen K4 und K2 bei einer langsamen Vorwärtsfahrt geschlossen sind, während die beiden Kupplungen K1 und K3 geöffnet sind. Bei einer schnellen Vorwärtsfahrt sind die beiden Kupplungen K1 und K3 geschlossen, während die beiden Kupplungen K4 und K2 geöffnet sind. - In
17 ist der Hybridantriebsstrang71 in einem Rekuperationszustand dargestellt. Das Kraftfahrzeug mit dem Hybridantriebsstrang71 wird durch den Elektromotor72 abgebremst, der als Generator arbeitet. Ein Großteil der Bewegungsenergie des Kraftfahrzeugs wird, wie durch Pfeile93 ,94 angedeutet ist, über den Elektromotor72 in die Batterie74 zurückgespeist. Alle Kupplungen sind geöffnet. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Hybridantriebsstrang
- 2
- Brennkraftmaschine
- 3
- Elektromotor
- 4
- Tank
- 5
- stufenloses Getriebe
- 6
- Differential
- 8
- Kupplung
- 10
- Achse
- 11
- Rad
- 12
- Rad
- 13
- Rad
- 14
- Rad
- 15
- Kraftfahrzeug
- 17
- elektronische Steuerung
- 18
- Batterie
- 21
- Radelektromotor
- 22
- Radelektromotor
- 31
- erster Scheibensatz
- 32
- zweiter Scheibensatz
- 34
- Umschlingungsmittel
- 35
- erste Variatorwelle
- 36
- zweite Variatorwelle
- 38
- Antriebswelle
- 40
- Abtriebszahnrad
- 41
- Pfeil
- 42
- Pfeil
- 43
- Pfeil
- 44
- Pfeil
- 45
- Pfeil
- 46
- Pfeil
- 47
- Pfeil
- 48
- Pfeil
- 49
- Pfeil
- 50
- Pfeil
- 51
- Pfeil
- 52
- Pfeil
- 53
- Pfeil
- 54
- Pfeil
- 55
- Pfeil
- 56
- Pfeil
- 58
- Pfeil
- 61
- Pfeil
- 62
- Pfeil
- 63
- Pfeil
- 64
- Pfeil
- 65
- Pfeil
- 68
- Pfeil
- 69
- Pfeil
- 71
- Hybridantriebsstrang
- 72
- Elektromotor
- 73
- elektronische Steuerung
- 74
- Batterie
- 75
- stufenloses Getriebe
- 76
- Differential
- 77
- Achse
- 78
- Rad
- 79
- Rad
- 81
- erster Scheibensatz
- 82
- zweiter Scheibensatz
- 83
- Antriebswelle
- 84
- Abtriebszahnrad
- 85
- Rotor
- 86
- Stator
- 91
- Pfeil
- 92
- Pfeil
- 93
- Pfeil
- 94
- Pfeil
- K1
- Kupplung
- K2
- Kupplung
- K3
- Kupplung
- K4
- Kupplung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 20201540 U1 [0002]
- - DE 102008027440 A1 [0002, 0021, 0042, 0051]
Claims (13)
- Hybridantriebsstrang mit einem ersten Antrieb, der eine Brennkraftmaschine (
2 ) umfasst, mit einem zweiten Antrieb, der einen Elektromotor (3 ;72 ) umfasst, mit einem stufenlosen Getriebe (5 ;75 ) und mit einer Kupplung (8 , K1–K4), dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor (85 ) des Elektromotors (72 ) direkt drehfest mit einem Abtriebselement des stufenlosen Getriebes (75 ) verbunden ist. - Hybridantriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stator (
86 ) des Elektromotors (72 ) fest mit einem Gehäuse des stufenlosen Getriebes (75 ) verbunden ist. - Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang (
71 ) in einem elektrischen Fahrzustand über das Abtriebselement des stufenlosen Getriebes (75 ) durch den Elektromotor (72 ) antreibbar ist. - Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang (
71 ) in einem Boostzustand über ein Eingangselement des stufenlosen Getriebes (75 ) durch die Brennkraftmaschine und über das Abtriebselement des stufenlosen Getriebes (75 ) zusätzlich durch den Elektromotor (72 ) antreibbar ist. - Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang (
71 ) in einem Rekuperationszustand über das Abtriebselement des stufenlosen Getriebes (75 ) durch den als Generator arbeitenden Elektromotor (72 ) abbremsbar ist. - Hybridantriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (
3 ) drehfest mit einem Antriebselement des stufenlosen Getriebes (5 ) verbunden ist. - Hybridantriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Radelektromotoren (
21 ,22 ) drehfest mit jeweils einem Rad (13 ,14 ) eines Kraftfahrzeugs (15 ) verbunden sind. - Hybridantriebsstrang nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (
3 ) in einem ersten elektrischen Fahrzustand als Generator über die Brennkraftmaschine (2 ) und das stufenlose Getriebe (5 ) antreibbar ist. - Hybridantriebsstrang nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Räder (
13 ,14 ) in dem ersten elektrischen Fahrzustand über die Radelektromotoren (21 ,22 ) antreibbar sind. - Hybridantriebsstrang nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang (
1 ) in einem zweiten elektrischen Fahrzustand über das Antriebselement des stufenlosen Getriebes (5 ) durch den Elektromotor (3 ) beziehungsweise die Radelektromotoren (21 ,22 ) antreibbar ist. - Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang (
1 ) in einem Boostzustand über das stufenlose Getriebe (5 ) durch die Brennkraftmaschine (2 ) und zusätzlich durch die Radelektromotoren (21 ,22 ) antreibbar ist. - Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Hybridantriebsstrang (
1 ) in einem Rekuperationszustand über den als Generator arbeitenden Elektromotor (3 ) und/oder die als Generator arbeitenden Radelektromotoren (21 ,22 ) abbremsbar ist. - Hybridantriebsstrang nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das stufenlose Getriebe (
5 ;75 ) als I2-Getriebe ausgeführt ist.
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-
2010
- 2010-05-03 DE DE102010018987A patent/DE102010018987A1/de not_active Withdrawn
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