DE102011052607B4 - Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug - Google Patents
Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011052607B4 DE102011052607B4 DE102011052607.2A DE102011052607A DE102011052607B4 DE 102011052607 B4 DE102011052607 B4 DE 102011052607B4 DE 102011052607 A DE102011052607 A DE 102011052607A DE 102011052607 B4 DE102011052607 B4 DE 102011052607B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- transmission
- output shaft
- rotor
- shaft
- differential
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
- B60K2007/0046—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor moving together with the vehicle body, i.e. moving independently from the wheel axle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
- B60K2007/0092—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor axle being coaxial to the wheel axle
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K7/00—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel
- B60K7/0007—Disposition of motor in, or adjacent to, traction wheel the motor being electric
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
- Y02T10/62—Hybrid vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Hybrid Electric Vehicles (AREA)
Abstract
Antriebsbaugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend:- einen Verbrennungsmotor (10) mit einer Antriebswelle (11),- ein Getriebe (30) mit wenigstens einer Getriebeausgangswelle (32) und einer Getriebeeingangswelle (31), die über eine Kupplung (20) mit der Antriebswelle (11) des Verbrennungsmotors (10) koppelbar ist,- einen Abtrieb (40) mit wenigstens einer ersten Abtriebswelle (41), die mit der Getriebeausgangswelle (32) in Eingriff steht,- eine E-Maschine (50) mit einem Rotor (51), der neben dem Verbrennungsmotor (10) angeordnet ist, wobei in axialer Richtung sich Rotor (51) und Antriebswelle (11) des Verbrennungsmotors (10) zumindest teilweise überlappen,wobei die Antriebsbaugruppe (1) als Baueinheit in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und der Rotor (51) der E-Maschine (50) die erste Abtriebswelle (41) in radialer Richtung der Abtriebswelle (41) umgreift,dadurch gekennzeichnet, dassdes Weiteren eine eine Schiebemuffe (69) umfassende Trennkupplung vorgesehen ist, mit der eine drehfeste Verbindung des Rotors (51) der E-Maschine (50) mit einem anzutreibenden oder antreibenden Bauteil trennbar ist, wobei die E-Maschine (50) als Generator oder auch als Motor einsetzbar ist, wobei zwischen Rotor (51) der E-Maschine (50) und dem anzutreibenden oder antreibenden Bauteil ein Nebengetriebe (60) geschaltet ist, das eine Vorgelegewelle (62) umfasst, auf der die Schiebemuffe (69) sitzt.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug, wobei die Antriebsbaugruppe einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe, einen Abtrieb sowie eine Elektromaschine (E-Maschine) umfasst.
- Aus der US 2008 / 0 245 595 A1 ist ein Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor offenbart, der ein Getriebe und dieses wiederum einen Abtrieb antreiben. Der Abtrieb weist dabei Front-Abtriebswellen und Heck-Abtriebswellen sowie Differentiale auf, um das in den Abtrieb geleitete Drehmoment des Verbrennungsmotors auf die vier Räder des Kraftfahrzeugs aufzuteilen. Neben dem Verbrennungsmotor ist ein Starter mit einem Rotor angeordnet, wobei in axialer Richtung sich Rotor und Kurbelwelle bzw. Antriebswelle des Verbrennungsmotors zumindest teilweise überlappen. Zudem weist der Abtrieb eine weitere E-Maschine auf, die zusätzlich Drehmoment auf die Heck-Abtriebswellen gibt.
- Auch die
US 6 719 654 B2 zeigt eine Antriebsbaugruppe, welche Verbrennungsmotor und E-Maschine umfasst. Hier ist der Verbrennungsmotor mit einer Antriebswelle über eine Kupplung mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes gekoppelt. Das Getriebe weist des Weiteren eine Getriebeausgangswelle auf, die wiederum mit einem Abtrieb in Eingriff steht. Der Abtrieb umfasst dabei ein Differential und eine erste und zweite Abtriebswelle auf. Eine E-Maschine treibt dabei zusätzlich zur Getriebeausgangswelle ein Differentialgehäuse des Differentials an. Die E-Maschine weist dabei einen Rotor auf, der neben dem Verbrennungsmotor axial versetzt angeordnet ist. - Die US 2008 / 0 185 195 A1 offenbart ein Hybridantrieb mit Motor, Getriebe, Differential und Abtriebswelle, wobei eine E-Maschine zwischen dem Differential und einem Antriebsrad angeordnet ist und die zwischen Differential und Antriebsrad verlaufende Abtriebswelle umgreift.
- Die
EP 1 232 891 B1 zeigt ebenfalls eine Antriebsbaugruppe mit Verbrennungsmotor, Getriebe und einer E-Maschine, wobei zwischen Verbrennungsmotor und einer Getriebeeingangswelle des Getriebes eine Kupplung angeordnet ist. Über eine zweite Kupplung lässt sich die E-Maschine mit der Getriebeeingangswelle koppeln, wobei es auch möglich ist, bei geöffneter zweiter Kupplung ein Drehmoment der E-Maschine ohne Zwischenschaltung der Getriebeeingangswelle auf eine Getriebeausgangswelle zu schalten. Auch dieEP 1 232 890 B1 zeigt eine ähnliche Antriebsbaugruppe, wobei durch die zweite Kupplung zwei unterschiedliche elektrische Übersetzungsverhältnisse realisiert werden können. - Des Weiteren zeigt die
JP 2001-039 179 A - Nicht zuletzt wegen verschärfter Abgasnormen und dem ständigen Bedarf an Verbrauchsreduktionen werden Kombinationen aus Verbrennungsmotoren und E-Maschinen (Hybrid-Antriebe) für Kraftfahrzeuge weiter an Bedeutung gewinnen. Der Einsatz von Hybrid-Antrieben stellt insbesondere bei kleinen Kraftfahrzeugen jedoch hohe Anforderungen an das Packaging, also an die optimale Ausnutzung des begrenzt vorhandenen Raumes. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsbaugruppe mit Verbrennungsmotor und E-Maschine zur Verfügung zu stellen, die kompakt baut. Es ist weiter Aufgabe der Erfindung, ein mit besagter Antriebsbaugruppe ausgestattetes Kraftfahrzeug bereit zu stellen.
- Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden mit den Ansprüchen 1 und 6 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen können den Unteransprüchen entnommen werden.
- Bei der Antriebsbaugruppe gemäß Anspruch 1 ist die Antriebsbaugruppe als Baueininheit in das Kraftfahrzeug einbaubar. Der Rotor der E-Maschine umgreift die eine Abtriebswelle in radialler Richtung der Abtriebswelle. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Abtriebswelle, die im Folgenden als erste Abtriebswelle bezeichnet wird, koaxial zum Rotor der E-Maschine angeordnet. Grundsätzlich erfasst Anspruch 1 jedoch aber auch Ausführungen, bei denen der Rotor die erste Abtriebswelle radial umgreift, die Drehachse des Rotors und die Drehachse der ersten Abtriebswelle nicht zusammenfallen. Die Baueinheit (eine Gruppe von Bauteilen, die zu einer baulichen Einheit zusammengeführt sind) kann vorzugsweise schwingungselastisch in das Kraftfahrzeug eingebaut werden.
- Die Antriebsbaugruppe, umfassend den Verbrennungsmotor, das Getriebe, den Abtrieb und die E-Maschine, bildet erfindungsgemäß eine Einheit, die bezogen auf tragende Teile des Kraftfahrzeugs vorzugsweise schwingungselastisch gelagert ist. Beispielsweise kann diese schwingungselastische Lagerung im Wesentlichen drei Lagerpunkte aufweisen, die so ausgebildet sind, dass von der Antriebsbaugruppe erzeugte Schwingungen möglichst nicht auf die übrigen Teile des Kraftfahrzeugs oder nur über die Lagerpunkte in vorzugsweise stark gedämpfter Form übertragen werden.
- Durch die platzsparende Anordnung der E-Maschine um die erste Abtriebswelle herum, lässt sich die erfindungsgemäße Antriebsbaugruppe gut auch für kleinere Kraftfahrzeuge mit beschränktem Platzangebot nutzen. Die schwingungselastische Einheit, welche mit nur drei oder vier Lagerpunkten mit tragenden Teilen der Karosserie verbunden sein kann, lässt sich zudem gut montieren.
- Das Merkmal der schwingungselastischen Einheit in Anspruch 1 soll dabei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nicht ausschließen, dass einzelne Bauteile der schwingungselastischen Einheit zu anderen Bauteilen der schwingungselastischen Einheit schwingen können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Abtriebswelle zur E-Maschine ein gewisses Spiel hat und somit gegenüber der E-Maschine schwingen kann oder auch Bewegungen machen kann, die durch die Einfederung des KFZ-Rades herrühren, das mit der Abtriebswelle verbunden ist.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die E-Maschine direkt an dem Verbrennungsmotor und/oder dem Getriebe befestigt. Bis auf übliche Befestigungsvorrichtungen, wie Schrauben oder dgl. und beispielsweise einen Befestigungsflansch, sind somit keine weiteren Teile notwendig, die E-Maschine an Verbrennungsmotor oder Getriebe zu befestigen. Insbesondere erfolgt die Befestigung an Verbrennungsmotor oder Getriebe nicht durch Teile der Karosserie des Kraftfahrzeugs.
- In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel umfasst der Abtrieb eine zweite Abtriebswelle und ein Differential mit Differentialeingang, erstem Differentialausgang und zweitem Differentialausgang, wobei der Differentialeingang mit der Getriebeausgangswelle, der erste Differentialausgang mit der ersten Abtriebswelle und der zweite Differentialausgang mit der zweiten Abtriebswelle verbunden sind. Das Differential hat dabei die Aufgabe, dass in den Differentialeingang eingeleitete Drehmoment von der Getriebeausgangswelle auf die erste Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle aufzuteilen.
- Der Differentialeingang kann ein Ringrad umfassen, das mit einem Ritzel auf der Getriebeausgangswelle kämmt. Der Abstand von Differential und Getriebe ist somit durch die Durchmesser der kämmenden Zahnräder (Ringrad des Differentials und Ritzel auf der Getriebeausgangswelle) festgelegt.
- Erfindungsgemäß ist eine Trennkupplung vorgesehen, mit der eine drehfeste Verbindung des Rotors der E-Maschine mit einem anzutreibenden oder antreibenden Bauteil trennbar ist. Somit kann die E-Maschine als Generator oder auch als Motor eingesetzt werden. Vorzugsweise ist der Rotor der E-Maschine drehfest mit dem Differentialeingang des Differentials verbunden. Der Differentialeingang, der drehfest in einem Ausführungsbeispiel mit dem Ringrad des Differentials verbunden ist, wird somit einerseits über das Getriebe von dem Verbrennungsmotor angetrieben, und andererseits kann es Drehmoment von der E-Maschine aufnehmen. Es ist jedoch auch möglich, dass die E-Maschine direkt mit einer der beiden Abtriebswellen oder auch direkt mit dem Verbrennungsmotor gekoppelt ist. Auch kann die E-Maschine lediglich als Starter des Verbrennungsmotors verwendet werden.
- Zwischen Rotor der E-Maschine und anzutreibenden oder antreibenden Bauteil wie beispielsweise das Differential ist ein Nebengetriebe geschaltet. Vorzugsweise können mit dem Nebengetriebe unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisiert werden. Somit kann ein bestimmter Drehzahlbereich der E-Maschine für unterschiedliche Drehzahlbereiche des Differentials eingesetzt werden.
- Das Nebengetriebe umfasst erfindungsgemäß eine Vorgelegewelle. Dadurch lässt sich zumindest eine Zahnradpaarung darstellen, durch die die Drehzahl des Rotors der E-Maschine auf eine andere Drehzahl der Vorgelegewelle abgesenkt oder angehoben wird.
- Gemäß Anspruch 6 wird ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsbaugruppe in den oben dargestellten Ausführungen beansprucht, wobei die Achse von Verbrennungsmotor und Getriebeeingangswelle quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft. Insbesondere bei kleineren Kraftfahrzeugen bietet ein solcher Einbau quer zur Fahrtrichtung Packaging-Vorteile. Es ist natürlich auch möglich, die Antriebsbaugruppe längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs einzubauen, so dass die Achse des Verbrennungsmotors in Fahrtrichtung zeigt.
- Anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
-
1 in schematischer Darstellung die erfindungsgemäße Antriebsbaugruppe in einer ersten Ausführung; und -
2 die erfindungsgemäße Antriebsbaugruppe in einer zweiten Ausführung. - Die in ihrer Gesamtheit mit 1 bezeichnete Antriebsbaugruppe umfasst einen Motor
10 sowie ein Getriebe30 , welche über eine Kupplung20 miteinander verbunden sind. In diesem Ausführungsbeispiel liegen eine Antriebswelle11 des Verbrennungsmotors10 und eine Getriebeeingangswelle31 des Getriebes30 auf einer gemeinsamen Achse, die mit 2 bezeichnet ist. - Die Kupplung
20 kann Bestandteil des Getriebes30 sein, wie dies beispielsweise bei einem Doppelkupplungsgetriebe der Fall ist. - Die Antriebsbaugruppe weist des Weiteren einen Abtrieb
40 auf, der eine erste Abtriebswelle41 und eine zweite Abtriebswelle42 umfasst. Die erste Abtriebswelle41 besteht dabei aus einem starren Anteil43 und einem beweglichen Anteil44 , die über ein hier nicht dargestelltes Gelenk miteinander verbunden sind. - Koaxial zum starren Anteil
43 der ersten Abtriebswelle41 ist ein Rotor51 einer E-Maschine50 angeordnet, so dass die Drehachse des Rotors51 und die Drehachse des starren Anteils43 der ersten Abtriebswelle41 zusammenfallen. Der Rotor51 ist über ein Nebengetriebe60 mit einem Differential45 gekoppelt. -
1 zeigt des Weiteren durch die Abtriebswellen41 ,42 angetriebene Räder3 ,4 . Durch den Pfeil5 ist eine Fahrtrichtung eines Kraftfahrzeugs dargestellt, in dem die Antriebsbaugruppe1 eingebaut sein soll. Zu erkennen ist, dass die Achse2 , um die sich die Antriebswelle11 des Verbrennungsmotors10 und die Getriebeeingangswelle31 des Getriebes30 drehen, quer zur Fahrtrichtung5 verläuft. Die Bewegbarkeit des beweglichen Anteils44 der ersten Antriebswelle41 und die Bewegbarkeit der zweiten Antriebswelle42 , welche identisch zum beweglichen Anteil44 sein kann, dienen dazu, den Rädern3 ,4 einen gewissen Federhub zu ermöglichen. - Ein Drehmoment des Verbrennungsmotors
10 wird über die Kupplung20 in das Getriebe30 eingeleitet. Das Getriebe30 kann beispielsweise ein Schaltgetriebe mit mehreren Zahnradpaarungen sein, welche jeweils aus Festrad und schaltbarem Losrad bestehen. Im geschalteten Zustand eines Losrads überträgt die betreffende Zahnradpaarung das an der Getriebeeingangswelle31 anliegende Drehmoment über eine hier nicht dargestellte Getriebeausgangswelle auf das Differential, welches das Drehmoment auf die erste Abtriebswelle und die zweite Abtriebswelle zum Antrieb der Räder3 ,4 aufteilt. - Zusätzlich kann über die E-Maschine
50 und das Nebengetriebe60 zusätzlich Drehmoment auf das Differential45 geleitet werden, so dass die Abtriebswellen41 ,42 gleichzeitig von Verbrennungsmotor11 und E-Maschine50 angetrieben werden, wenn beispielsweise das Kraftfahrzeug schnell beschleunigt werden soll. Es ist jedoch auch ein generatorischer Betrieb der E-Maschine möglich, bei dem die E-Maschine über das Differential45 und das Nebengetriebe60 vom Verbrennungsmotor10 angetrieben wird. Auch könnte im generatorischen Betrieb der E-Maschine50 durch eine Verzögerung des Kraftfahrzeugs freiwerdende Energie in elektrische Energie umgewandelt werden. - Durch die koaxiale Bauweise von Rotor
51 der E-Maschine50 und der ersten Abtriebswelle41 mit ihrem starren Anteil43 ist die Antriebsbaugruppe1 kompakt aufgebaut und lässt sich auch in Kraftfahrzeuge mit nur sehr begrenztem Platzbedarf vorteilhaft einbauen. Der Rotor51 der E-Maschine50 und der Verbrennungsmotor10 mit seiner Antriebswelle11 überlappen sich dabei in axialer Richtung, also in Richtung der Achse2 . Im Ausführungsbeispiel der1 umfasst die Axialüberlappung fast vollständig die gesamte axiale Länge des Rotors51 . -
2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Antriebsbaugruppe, die ebenfalls mit1 bezeichnet wird. Bauteile und Merkmale, die zu Bauteilen oder Merkmalen der1 identisch oder ähnlich sind, werden im Folgenden mit gleichen Bezugszeichen belegt. - Während
1 - in schematischer Darstellung - ein Nebengetriebe60 zeigt, was im Wesentlichen koaxial zu den Abtriebswellen41 ,42 angeordnet ist, ist das Teilgetriebe60 gemäß2 als Vorgelegegetriebe ausgebildet und nicht koaxial zu den Abtriebswellen41 ,42 angeordnet. - Verbrennungsmotor
10 und Kupplung20 sind in2 nicht dargestellt. Jedoch ist das Getriebe30 mit der Getriebeeingangswelle31 und einer ebenfalls nur angedeuteten Getriebeausgangswelle32 schematisch gezeigt. Über ein nicht dargestelltes Ritzel steht die Getriebeausgangswelle32 mit einem Ringrad46 des Differentials45 im kämmenden Eingriff. Das über das Ringrad46 eingeleitete Drehmoment wird auf die Abtriebswellen41 ,42 aufgeteilt. Das Ringrad46 kämmt dabei mit einem Zahnrad47 , das an einem Ende einer Welle48 sitzt. An einem anderen Ende weist die Welle48 eine Außenverzahnung49 , die mit einer entsprechend ausgeformten Innenverzahnung61 eine drehfeste Steckverbindung bildet. Zum Ineinanderstecken von Innenverzahnung61 und Außenverzahnung49 kann somit das Nebengetriebe60 inklusive der E-Maschine in axialer Richtung der Welle48 einfach auf das Differential45 geschoben bzw. gesteckt werden. -
2 zeigt die E-Maschine50 mit dem innenliegenden Rotor51 und einem außenliegenden Stator52 . Der Rotor51 sitzt dabei auf einer Hohlwelle53 , durch die in koaxialer Anordnung die erste Abtriebswelle41 oder genauer gesagt deren starrer Anteil43 geführt ist. Die Drehung des Rotors41 wird über einen Zahnradsatz auf die Welle62 und somit letztlich über die Welle48 auf das Differential45 übertragen. Der Zahnradsatz ist in2 durch ein gestricheltes Rechteck63 umgrenzt. Ein auf der Hohlwelle53 sitzendes Zahnrad64 kämmt mit einem Zahnrad65 , was einstückig mit einer Zwischenwelle66 ausgebildet ist. Ebenfalls einstückig ausgebildet mit der Zwischenwelle66 ist ein weiteres Zahnrad67 , das mit einem Zahnrad68 auf der Welle62 kämmt. Das Zahnrad68 ist dabei als Losrad ausgebildet, was zunächst verdrehbar auf der Welle62 angeordnet ist. Über eine entlang der Achse der Welle62 verschiebbare Schiebemuffe69 lässt sich in Umfangsrichtung eine drehfeste Verbindung zwischen Losrad68 und Welle62 herstellen. Die Schiebemuffe69 wird dabei über eine Schaltgabel70 geführt, die in eine Umfangsnut71 der Schiebemuffe69 greift. Die axiale Lage der Schaltgabel70 wird wiederum durch einen Schaltkanal72 einer Schaltwalze73 vorgegeben. Durch den Schaltkanal72 wird eine Verdrehung der Schaltwalze73 in eine axiale Bewegung der Schaltgabel70 überführt. Schiebemuffe69 ist somit Teil einer Trennkupplung, um Rotor50 und Differential45 getriebetechnisch voneinander zu trennen. - In der in
2 dargestellten Position der Schiebemuffe69 soll das Losrad68 drehfest mit der Welle62 verbunden sein. In diesem Fall besteht eine drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor51 und dem Differential45 bzw. dem Ringrad46 . Dies bedeutet, soweit die E-Maschine motorisch betrieben wird, dass auf das Ringrad45 an zwei verschiedenen Stellen Drehmoment in das Differential45 eingeleitet wird: zum einen über das nicht dargestellte Ritzel auf der Getriebeausgangswelle32 und über den kämmenden Eingriff zwischen Ringrad46 und Zahnrad47 . Somit kann die E-Maschine beispielsweise bei starker Beschleunigung des Kraftfahrzeugs den Verbrennungsmotor unterstützen. - Befindet sich die Schiebemuffe
69 jedoch in einer axialen Position (in der Darstellung der2 weiter rechts), so besteht keine drehfeste Verbindung zwischen Losrad68 und Welle62 . Dies bedeutet, dass der Rotor51 der E-Maschine von dem Differential45 entkoppelt ist. Ein solcher Fall könnte beispielsweise vorliegen, wenn der Verbrennungsmotor keine Unterstützung benötigt. - Es sei darauf hingewiesen, dass durch entsprechende Erweiterung des Teilgetriebes
60 ein weiteres Übersetzungsverhältnis geschaffen werden kann, mit dem das Drehmoment der E-Maschine50 zum Differential45 übertragen wird. So könnte beispielsweise in der Darstellung der2 rechts neben der Schiebemuffe69 ein weiteres Losrad angeordnet sein, das mit einem auf der Welle66 sitzenden Zahnrad kämmt. Über eine entsprechend zu modifizierende Schaltwalze73 könnte dann die Schiebemuffe69 nach links oder rechts verschoben werden, um entweder das in der2 dargestellte Losrad68 oder das nicht dargestellte zusätzliche Losrad drehfest mit der Welle62 zu verbinden. Somit könnte man den Drehzahlbereich, innerhalb derer das Differential in effizienter Weise von der E-Maschine angetrieben wird, vergrößern. - Im Ausführungsbeispiel der
2 sind die E-Maschine50 und das Nebengetriebe60 als eine Einheit mit einem gemeinsamen Gehäuse ausgeführt. Dieses gemeinsame Gehäuse ist an einem ebenfalls gemeinsamen Gehäuse von Differential45 und Getriebe30 befestigt. - Die Wellen
48 ,66 und53 liegen in der Darstellung der2 in einer Ebene. Im Querschnitt gesehen, also senkrecht zu den Wellen48 ,66 ,53 spannen deren Achsen ein Dreieck auf. Dadurch bedingt ist der Achsabstand zwischen der Hohlwelle53 bzw. des Ringrads46 und der Welle48 in Wirklichkeit kleiner als in2 dargestellt. Wie oben bereits ausgeführt, kämmen das Zahnrad47 und das Ringrad46 miteinander, obwohl in der Darstellung der2 die Zahnräder47 und46 voneinander beabstandet sind. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsbaugruppe
- 2
- Achse
- 3
- Rad
- 4
- Rad
- 5
- Fahrtrichtung
- 10
- Verbrennungsmotor
- 11
- Antriebswelle
- 20
- Kupplung
- 30
- Getriebe
- 31
- Getriebeeingangswelle
- 32
- Getriebeausgangswelle
- 40
- Abtrieb
- 41
- erste Abtriebswelle
- 42
- zweite Abtriebswelle
- 43
- starrer Anteil
- 44
- beweglicher Anteil
- 45
- Differential
- 46
- Ringrad
- 47
- Zahnrad
- 48
- Welle
- 49
- Außenverzahnung
- 50
- E-Maschine
- 51
- Rotor
- 52
- Stator
- 53
- Hohlwelle
- 60
- Nebengetriebe
- 61
- Innenverzahnung
- 62
- Welle
- 63
- Rechteck
- 64
- Zahnrad
- 65
- Zahnrad
- 66
- Welle
- 67
- Zahnrad
- 68
- Zahnrad
- 69
- Schiebemuffe
- 70
- Schaltgabel
- 71
- Ringnut
- 72
- Schaltkanal
- 73
- Schaltwalze
Claims (6)
- Antriebsbaugruppe (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend: - einen Verbrennungsmotor (10) mit einer Antriebswelle (11), - ein Getriebe (30) mit wenigstens einer Getriebeausgangswelle (32) und einer Getriebeeingangswelle (31), die über eine Kupplung (20) mit der Antriebswelle (11) des Verbrennungsmotors (10) koppelbar ist, - einen Abtrieb (40) mit wenigstens einer ersten Abtriebswelle (41), die mit der Getriebeausgangswelle (32) in Eingriff steht, - eine E-Maschine (50) mit einem Rotor (51), der neben dem Verbrennungsmotor (10) angeordnet ist, wobei in axialer Richtung sich Rotor (51) und Antriebswelle (11) des Verbrennungsmotors (10) zumindest teilweise überlappen, wobei die Antriebsbaugruppe (1) als Baueinheit in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und der Rotor (51) der E-Maschine (50) die erste Abtriebswelle (41) in radialer Richtung der Abtriebswelle (41) umgreift, dadurch gekennzeichnet, dass des Weiteren eine eine Schiebemuffe (69) umfassende Trennkupplung vorgesehen ist, mit der eine drehfeste Verbindung des Rotors (51) der E-Maschine (50) mit einem anzutreibenden oder antreibenden Bauteil trennbar ist, wobei die E-Maschine (50) als Generator oder auch als Motor einsetzbar ist, wobei zwischen Rotor (51) der E-Maschine (50) und dem anzutreibenden oder antreibenden Bauteil ein Nebengetriebe (60) geschaltet ist, das eine Vorgelegewelle (62) umfasst, auf der die Schiebemuffe (69) sitzt.
- Antriebsbaugruppe (1) nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (40) eine zweite Abtriebswelle (42) und ein Differential (45) mit Differentialeingang, erstem Differentialausgang und zweitem Differentialausgang umfasst, wobei der Differentialeingang mit der Getriebeausgangswelle (32), der erste Differentialausgang mit der ersten Abtriebswelle und der zweite Differentialausgang mit der zweiten Abtriebswelle verbunden sind. - Antriebsbaugruppe (1) nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Differentialeingang ein Ringrad (46) umfasst, das mit einem Ritzel auf der Getriebeausgangswelle (32) kämmt. - Antriebsbaugruppe (1) nach
Anspruche 2 oder3 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (51) der E-Maschine (50) drehfest mit dem Differentialeingang des Differentials (45) verbunden ist. - Antriebsbaugruppe (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis4 , dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Nebengetriebe (60) unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse realisierbar sind. - Kraftfahrzeug mit einer Antriebsbaugruppe (1) nach einem der
Ansprüche 1 bis5 , dadurch gekennzeichnet, dass die Achse (2) von Verbrennungsmotor (10) und Getriebeeingangswelle (31) quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011052607.2A DE102011052607B4 (de) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011052607.2A DE102011052607B4 (de) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011052607A1 DE102011052607A1 (de) | 2013-02-14 |
DE102011052607B4 true DE102011052607B4 (de) | 2019-10-17 |
Family
ID=47595418
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011052607.2A Active DE102011052607B4 (de) | 2011-08-11 | 2011-08-11 | Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011052607B4 (de) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102014217762A1 (de) * | 2014-09-05 | 2016-03-10 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug |
DE102017111171A1 (de) | 2017-05-22 | 2018-11-22 | GETRAG B.V. & Co. KG | Hybridantriebsstrang |
DE102017210702A1 (de) * | 2017-06-26 | 2018-12-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001039179A (ja) | 1999-05-25 | 2001-02-13 | Toyota Motor Corp | 駆動力分配装置 |
EP1232891A1 (de) | 2001-02-19 | 2002-08-21 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Bewegungsübertragungsvorrichtung für Hybridfahrzeuge |
EP1232890A2 (de) | 2001-02-19 | 2002-08-21 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Schaltgetriebe für ein Hybridfahrzeug |
US6719654B2 (en) | 2000-11-23 | 2004-04-13 | Daimlerchrysler Ag | Power train of a motor vehicle |
US20080185195A1 (en) * | 2005-04-14 | 2008-08-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Hybrid Drive Chain and Hybrid Vehicle Equipped with Same |
US20080245595A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-09 | David Allen Janson | Hybrid Electric Motor Vehicle and a Final Drive Unit Therefor |
-
2011
- 2011-08-11 DE DE102011052607.2A patent/DE102011052607B4/de active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001039179A (ja) | 1999-05-25 | 2001-02-13 | Toyota Motor Corp | 駆動力分配装置 |
US6719654B2 (en) | 2000-11-23 | 2004-04-13 | Daimlerchrysler Ag | Power train of a motor vehicle |
EP1232891A1 (de) | 2001-02-19 | 2002-08-21 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Bewegungsübertragungsvorrichtung für Hybridfahrzeuge |
EP1232890A2 (de) | 2001-02-19 | 2002-08-21 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Schaltgetriebe für ein Hybridfahrzeug |
US20080185195A1 (en) * | 2005-04-14 | 2008-08-07 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Hybrid Drive Chain and Hybrid Vehicle Equipped with Same |
US20080245595A1 (en) * | 2007-04-05 | 2008-10-09 | David Allen Janson | Hybrid Electric Motor Vehicle and a Final Drive Unit Therefor |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102011052607A1 (de) | 2013-02-14 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102015221499A1 (de) | Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug und Antriebsstrang mit einer solchen Antriebsanordnung | |
DE102017128825A1 (de) | Doppelkupplungsgetriebe für einen Hybrid-Antriebsstrang und Hybrid-Fahrzeug | |
AT520555B1 (de) | Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug | |
WO2020160717A1 (de) | Getriebeeinheit mit einer schiebemuffe zum umsetzen von vier schaltstellungen; antriebsstrang sowie kraftfahrzeug | |
DE102018215234A1 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102011052607B4 (de) | Antriebsbaugruppe für ein Kraftfahrzeug und ein damit ausgestattetes Kraftfahrzeug | |
DE102019204299A1 (de) | Antriebseinheit für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit für ein Fahrzeug | |
DE102018219606B4 (de) | Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug | |
DE102017216317B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102016215562A1 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug, sowie Hybridantriebsstrang | |
DE102017206803B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102021202814B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102020214521B4 (de) | Hybrid-Getriebe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang | |
DE102014208795B4 (de) | Getriebevorrichtung mit wenigstens einer Getriebeeingangswelle, mindestens einer Getriebeausgangswelle und mehreren Planetenradsätzen | |
DE102020006369A1 (de) | Hybrid-Antriebsvorrichtung | |
DE102020211061A1 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102017206836B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102018219631A1 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102018219624A1 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102021202804B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102017222710A1 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102020006368B4 (de) | Hybrid-Antriebsvorrichtung | |
DE102017222703B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102017216320B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug | |
DE102018200294B4 (de) | Getriebe für ein Kraftfahrzeug |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |