DE102011088395A1 - Parallel hybrid powertrain - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Parallelhybridantriebsstrang mit einer primären Antriebseinrichtung (4) und einer sekundären Antriebseinrichtung (6), und mit einem Getriebe (10), das eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle (12) umfasst, wobei die sekundäre Antriebseinrichtung (6) unter Zwischenschaltung einer Kupplung (17) antriebsmäßig mit der Getriebeeingangswelle und/oder der Getriebeausgangswelle (12) verbindbar ist. Um einen Parallelhybridantriebsstrang zu schaffen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist, erstreckt sich eine primäre Antriebswelle oder die Getriebeeingangswelle (5) von der primären Antriebseinrichtung (4) durch das Getriebe (10) hindurch und ist mit ihrem aus dem Getriebe (10) herausragenden Ende (14) an einer Kopplungsstelle beziehungsweise in einer Kopplungsebene (15) mit einer sekundären Antriebswelle (7) der sekundären Antriebseinrichtung (6) drehfest verbindbar beziehungsweise koppelbar ist.The invention relates to a parallel hybrid drive train with a primary drive device (4) and a secondary drive device (6), and with a transmission (10) which comprises a transmission input shaft and a transmission output shaft (12), the secondary drive device (6) with the interposition of a clutch (17) is drive-connected to the transmission input shaft and / or the transmission output shaft (12). In order to create a parallel hybrid drive train that is simple and inexpensive to manufacture, a primary drive shaft or the transmission input shaft (5) extends from the primary drive device (4) through the transmission (10) and protrudes from the transmission (10) End (14) at a coupling point or in a coupling plane (15) with a secondary drive shaft (7) of the secondary drive device (6) rotatably connected or coupled.
Description
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung betrifft einen Parallelhybridantriebsstrang mit einer primären Antriebseinrichtung und einer sekundären Antriebseinrichtung, und mit einem Getriebe, das eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle umfasst, wobei die sekundäre Antriebseinrichtung unter Zwischenschaltung einer Kupplung antriebsmäßig mit der Getriebeeingangswelle und/oder der Getriebeausgangswelle verbindbar ist.The invention relates to a parallel hybrid powertrain with a primary drive device and a secondary drive device, and with a transmission comprising a transmission input shaft and a transmission output shaft, wherein the secondary drive means with the interposition of a clutch is drivingly connectable to the transmission input shaft and / or the transmission output shaft.
Aus der französischen Offenlegungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, einen Parallelhybridantriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 zu schaffen, der einfach aufgebaut und kostengünstig herstellbar ist.The object of the invention is to provide a Parallelhybridantriebsstrang according to the preamble of
Die Aufgabe ist bei einem Parallelhybridantriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass sich eine primäre Antriebswelle oder die Getriebeeingangswelle von der primären Antriebseinrichtung durch das Getriebe hindurch erstreckt und mit ihrem aus dem Getriebe herausragenden Ende an einer Kopplungsstelle beziehungsweise in einer Kopplungsebene drehfest mit einer sekundären Antriebswelle der sekundären Antriebseinrichtung verbindbar beziehungsweise koppelbar ist. Die sich durch das Getriebe hindurch erstreckende primäre Antriebswelle stellt die Getriebeeingangswelle dar und kann einteilig oder mehrteilig ausgeführt sein. Die primäre Antriebswelle ist über das Getriebe in verschiedenen Gängen drehfest mit der Getriebeausgangswelle verbindbar. Über die Kopplungsstelle ist die primäre Antriebswelle zusätzlich drehfest mit der sekundären Antriebswelle verbunden. Zwischen der primären Antriebseinrichtung und dem Getriebe ist vorzugsweise eine herkömmliche Kupplung, insbesondere eine Trennkupplung, angeordnet, um einen normalen Betrieb des Parallelantriebsstrangs zu ermöglichen.The object is achieved in a parallel hybrid powertrain according to the preamble of
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Antriebswelle an einer weiteren Kopplungsstelle beziehungsweise in einer weiteren Kopplungsebene drehfest mit der Getriebeausgangswelle verbindbar beziehungsweise koppelbar ist. Die sekundäre Antriebswelle ist an den beiden Kopplungsstellen also entweder mit der primären Antriebswelle oder mit der Getriebeausgangswelle drehfest verbunden.A preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that the secondary drive shaft at a further coupling point or in a further coupling plane rotatably connected to the transmission output shaft or can be coupled. The secondary drive shaft is thus rotatably connected to the two coupling points either with the primary drive shaft or with the transmission output shaft.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung zwischen den beiden Kopplungsstellen beziehungsweise Kopplungsebenen angeordnet ist. Die Kupplung ist vorzugsweise als in zwei Richtungen schließbare Trennkupplung ausgeführt. Wenn die Kupplung in eine erste Richtung geschlossen ist, dann ist sekundäre Antriebswelle drehfest mit der primären Antriebswelle oder Getriebeeingangswelle verbunden. Wenn die Kupplung in eine zweite Richtung geschlossen ist, dann ist die sekundäre Antriebswelle mit der Getriebeausgangswelle verbunden. Wenn die Kupplung geöffnet ist, dann ist weder die primäre noch die sekundäre Antriebswelle mit der Getriebeausgangswelle verbunden. Durch die Kupplung werden auf einfache Art und Weise drei verschiedene Betriebsmodi ermöglicht, und zwar eine Kraftabgabe an den Getriebeeingang, eine Kraftabgabe an den Getriebeausgang und eine Neutralstellung.Another preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that the coupling is arranged between the two coupling points or coupling planes. The coupling is preferably designed as a closable in two directions separating clutch. When the clutch is closed in a first direction, then secondary drive shaft is rotatably connected to the primary drive shaft or transmission input shaft. When the clutch is closed in a second direction, then the secondary drive shaft is connected to the transmission output shaft. When the clutch is open, then neither the primary nor the secondary drive shaft is connected to the transmission output shaft. The clutch allows three different modes of operation in a simple manner, namely a power output to the transmission input, a power output to the transmission output and a neutral position.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Kopplung an den Kopplungsstellen beziehungsweise in der Kopplungsebene oder in den Kopplungsebenen mindestens ein oder mehrere Umschlingungsmittel vorgesehen ist beziehungsweise sind. Bei den Umschlingungsmitteln handelt es sich vorzugsweise um formschlüssige Umschlingungsmittel.A further preferred exemplary embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that at least one or more wrapping means is or are provided for coupling to the coupling points or in the coupling plane or in the coupling planes. The wrapping means are preferably positive wrapping means.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Umschlingungsmittel als Ketten ausgeführt sind. Die Ketten wirken vorzugsweise mit Kettenrädern zusammen, die drehfest mit den jeweiligen Wellen verbunden sind.A further preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that the belting means are designed as chains. The chains preferably interact with sprockets that are non-rotatably connected to the respective shafts.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Parallelhybridantriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 5 dadurch gelöst, dass eine sekundäre Antriebswelle der sekundären Antriebseinrichtung an einem ersten Ende drehfest mit einer primären Antriebswelle der primären Antriebseinrichtung und an einem zweiten Ende drehfest mit der Getriebeausgangswelle verbunden beziehungsweise gekoppelt ist. Die primäre Antriebswelle stellt vorzugsweise die Getriebeeingangswelle dar. Die sekundäre Antriebswelle erstreckt sich vorzugsweise durch die sekundäre Antriebseinrichtung hindurch. Die Enden der sekundären Antriebswelle ragen vorzugsweise über das Getriebe, insbesondere über ein Getriebegehäuse, hinaus. Die sekundäre Antriebswelle kann auch zweigeteilt ausgeführt sein. Bei der zweigeteilten Ausführung erstrecken sich zwei sekundäre Teilantriebswellen in entgegengesetzten Richtungen aus der sekundären Antriebseinrichtung heraus.The above object is achieved in a parallel hybrid drive train according to the preamble of
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung zwischen dem ersten Ende der sekundären Antriebswelle und der sekundären Antriebseinrichtung angeordnet ist. Eine weitere Kupplung kann zwischen dem zweiten Ende der sekundären Antriebswelle und der sekundären Antriebseinrichtung angeordnet sein.A preferred embodiment of the parallel hybrid powertrain is characterized in that the coupling is disposed between the first end of the secondary drive shaft and the secondary drive means. Another clutch may be disposed between the second end of the secondary drive shaft and the secondary drive device.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Kopplung zwischen der sekundären Antriebswelle und der primären Antriebswelle beziehungsweise der Getriebeausgangswelle Umschlingungsmittel vorgesehen sind. Bei den Umschlingungsmitteln handelt es sich vorzugsweise um formschlüssige Umschlingungsmittel.Another preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that for the coupling between the secondary drive shaft and the primary drive shaft or the transmission output shaft looping means are provided. The wrapping means are preferably positive wrapping means.
Die oben angegebene Aufgabe ist bei einem Parallelhybridantriebsstrang gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dadurch gelöst, das sich die Getriebeeingangswelle durch das Getriebe hindurch erstreckt. Ein Ende der Getriebeausgangswelle ist der primären Antriebseinrichtung abgewandt. Das andere Ende der Getriebeausgangswelle ist der primären Antriebseinrichtung zugewandt. Das der primären Antriebseinrichtung zugewandte Ende der Getriebeausgangswelle dient zur Kopplung mit der primären Antriebswelle und der sekundären Antriebswelle.The above object is achieved in a parallel hybrid powertrain according to the preamble of
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Antriebswelle in einer räumlichen Kopplungsebene sowohl mit der primären Antriebswelle als auch mit der Getriebeausgangswelle gekoppelt beziehungsweise drehfest verbunden ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel erfolgt die Kopplung zwischen den beiden Antriebswellen und der Getriebeausgangswelle in nur einer räumlichen Kopplungsebene, vorzugsweise mit nur einem Umschlingungsmittel.A further preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that the secondary drive shaft is coupled in a spatial coupling plane both with the primary drive shaft and with the transmission output shaft or rotationally fixed. In this embodiment, the coupling between the two drive shafts and the transmission output shaft takes place in only one spatial coupling plane, preferably with only one wrapping means.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass zur Kopplung beziehungsweise drehfesten Verbindung ein Umschlingungsmittel vorgesehen ist, das an einer ersten Kopplungsstelle mit der sekundären Antriebswelle, an einer zweiter Kopplungsstelle mit der primären Antriebswelle und an einer dritten Kopplungsstelle mit der Getriebeausgangswelle verbunden beziehungsweise gekoppelt ist. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung genügt zur Darstellung der einzigen räumlichen Kopplungsebene ein einziges Medium, insbesondere Umschlingungsmittel.A further preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that for coupling or rotationally fixed connection, a belt is provided, which is connected or coupled at a first coupling point with the secondary drive shaft, at a second coupling point with the primary drive shaft and at a third coupling point with the transmission output shaft is. According to a further aspect of the invention, a single medium, in particular a looping means, suffices for the representation of the single spatial coupling plane.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass eine erste zusätzliche Kupplung zwischen dem Getriebe und der zweiten Kopplungsstelle und eine zweite zusätzliche Kupplung zwischen dem Getriebe und der dritten Kopplungsstelle angeordnet ist. Durch die erste Kupplung kann ein Kraftschluss zwischen der primären Antriebswelle und der zweiten Kopplungsstelle bedarfsabhängig hergestellt oder unterbrochen werden. Durch die zweite Kupplung kann ein Kraftschluss zwischen dem Getriebe und der dritten Kopplungsstelle bedarfsabhängig hergestellt oder unterbrochen werden.A further preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that a first additional coupling between the transmission and the second coupling point and a second additional coupling between the transmission and the third coupling point is arranged. By the first clutch, a frictional connection between the primary drive shaft and the second coupling point can be produced or interrupted as needed. By virtue of the second clutch, a frictional connection between the transmission and the third coupling point can be produced or interrupted as required.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass das beziehungsweise die Umschlingungsmittel als Ketten ausgeführt ist beziehungsweise sind. Die Ketten wirken vorzugsweise mit Kettenrädern zusammen, die drehfest mit den jeweiligen Wellen verbunden sind.A further preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that the or the belting means is or are designed as chains. The chains preferably interact with sprockets that are non-rotatably connected to the respective shafts.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Parallelhybridantriebsstrangs ist dadurch gekennzeichnet, dass die sekundäre Antriebseinrichtung in das Getriebe integriert ist. Die sekundäre Antriebseinrichtung kann zum Beispiel in dem Getriebe, insbesondere in einem Getriebegehäuse, angeordnet sein. Die sekundäre Antriebseinrichtung kann auch an das Getriebe, insbesondere an ein Getriebegehäuse, angebaut sein.A further preferred embodiment of the parallel hybrid drive train is characterized in that the secondary drive device is integrated into the transmission. The secondary drive device can be arranged, for example, in the transmission, in particular in a transmission housing. The secondary drive device can also be attached to the transmission, in particular to a transmission housing.
Bei der primären Antriebseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs, die auch als Verbrennungsmotor bezeichnet wird. Bei der sekundären Antriebseinrichtung handelt es sich zum Beispiel um eine Elektromaschine, die als Elektromotor und/oder als Generator betrieben werden kann.The primary drive device is preferably an internal combustion engine of a motor vehicle, which is also referred to as an internal combustion engine. The secondary drive device is, for example, an electric machine that can be operated as an electric motor and / or as a generator.
Bei der sekundären Antriebseinrichtung handelt es sich vorzugsweise um eine Hydraulikmaschine, die als Hydraulikmotor oder als Hydraulikpumpe betrieben werden kann. Demzufolge ist der erfindungsgemäße Parallelhybridantriebsstrang vorzugsweise als Hydraulikhybridantriebsstrang ausgeführt.The secondary drive device is preferably a hydraulic machine that can be operated as a hydraulic motor or as a hydraulic pump. Accordingly, the parallel hybrid powertrain according to the invention is preferably designed as a hydraulic hybrid powertrain.
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.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which, with reference to the drawings, various embodiments are described in detail.
Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing
Es zeigen:Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In den
Bei der primären Antriebseinrichtung
Der Parallelhybridantriebsstrang
Bei dem in
An beziehungsweise in einer weiteren Kopplungsstelle beziehungsweise Kopplungsebene
Die Kupplung
Die sekundäre Antriebswelle
Bei dem in
Eine Kupplung
Bei dem in
An der ersten Kopplungsstelle
Über die in einer einzigen Kopplungsebene angeordneten Kopplungsstellen
Zur Verbesserung der Funktionalität des Parallelhybridantriebsstrangs
Bei dem in
An der zweiten Kopplungsstelle
Die sich durch das Getriebe
Durch die beschriebene Anordnung ist die Kraftabgabestelle der sekundären Antriebseinrichtung
Eine zusätzliche Kupplung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- FR 2824509 A1 [0002] FR 2824509 A1 [0002]
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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