DE102012208678A1 - Drive assembly for motor vehicle, has multi-stage transmission that have primary and secondary transmission input shaft and transmission output shaft, where input shaft has clutch for selectively coupling primary drive unit of vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie ein Kraftfahrzeug mit einer entsprechend ausgebildeten Antriebsanordnung.The invention relates to a drive arrangement for a motor vehicle according to the preamble of patent claim 1 and a motor vehicle with a correspondingly formed drive arrangement.
Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge mit einem Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Dieses umfasst üblicherweise zwei Teilgetriebe, die eingangsseitig wechselweise über eine eigene Kupplung mit dem Antrieb zur Einleitung eines Antriebsmoments verbindbar sind. Über einen gemeinsamen Getriebeausgang sind die beiden Teilgetriebe mit einem nachfolgenden Teil des Antriebsstrangs verbunden. Dieser Getriebeaufbau ermöglicht unter anderem einen vollautomatischen Gangwechsel unter Vermeidung einer Zugkraftunterbrechung während des Schaltvorgangs.From the prior art vehicles with a dual-clutch transmission are known. This usually includes two partial transmissions, which are mutually connectable on the input side via a separate coupling with the drive for initiating a drive torque. Via a common transmission output, the two partial transmissions are connected to a subsequent part of the drive train. Among other things, this transmission design allows a fully automatic gear change while avoiding an interruption of traction during the switching process.
Entsprechend einer üblichen Ausgestaltungsform werden derartige Doppelkupplungsgetriebe zusammen mit dem Motor des Fahrzeugs räumlich der anzutreibenden Achse zugeordnet, also beispielsweise gemeinsam im Frontbereich eines frontgetriebenen Fahrzeuges oder gemeinsam im Heck eines heckgetriebenen Fahrzeugs, und sind in der Regel als Quereinbau quer zu einer Fahrzeuglängsachse oder als Längseinbau ausgerichtet.According to a conventional embodiment, such dual clutch transmissions are spatially associated with the engine of the vehicle to be driven axle, so for example together in the front of a front-wheel drive vehicle or together in the rear of a rear-wheel drive vehicle, and are usually aligned as a transverse installation transverse to a vehicle longitudinal axis or longitudinal installation ,
Eine alternative Anordnung ist beispielsweise aus der
Zur Steigerung einer Fahrdynamik umfasst die Anordnung außerdem sogenannte Torque-Vektoring-Einheiten, die ein zusätzliches Drehmoment separat für jedes Rad direkt auf die Antriebsachse aufbringen können. Diese Einheiten umfassen beispielsweise Planetengetriebe und sind dementsprechend aufwendig und komplex ausgestaltet.To increase a driving dynamics, the arrangement also includes so-called torque vectoring units that can apply an additional torque separately for each wheel directly on the drive axle. These units include, for example, planetary gear and are accordingly complex and complex.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Antriebsanordnung mit einem Doppelkupplungsgetriebe bereitzustellen, welche die Nachteile des Stands der Technik zumindest teilweise reduziert und diesen hinsichtlich einer verbesserten Fahrdynamik weiterentwickelt sowie zusätzlich eine Variabilität des Antriebs zu einer bedarfsgerechten Leistungsanpassung und somit einer gesteigerten Energieeffizienz ermöglicht.The object of the invention is to provide a drive assembly with a dual-clutch transmission, which at least partially reduces the disadvantages of the prior art and this further developed in terms of improved driving dynamics and also allows variability of the drive to a demand-oriented power adjustment and thus increased energy efficiency.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels einer Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie einem Kraftfahrzeug mit einer entsprechenden Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen ergeben sich aus den jeweils abhängigen Ansprüchen.This object is achieved by means of a drive arrangement having the features of patent claim 1 and a motor vehicle having a corresponding drive arrangement having the features of
Demnach wird eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt, mit einer Primärantriebseinheit, einer anzutreibenden Fahrzeugachse und einem mehrstufigen Getriebe, wobei das Getriebe eine erste und eine zweite Getriebeeingangswelle umfasst, die mittels einer Anzahl von Getriebestufen schaltbar mit mindestens einer Getriebeausgangswelle koppelbar sind, und die mindestens eine Getriebeausgangswelle zum Übertragen eines Drehmoments mit der anzutreibenden Fahrzeugachse gekoppelt ist.Accordingly, a drive arrangement for a motor vehicle is provided, comprising a primary drive unit, a vehicle axle to be driven and a multi-stage transmission, wherein the transmission comprises a first and a second transmission input shaft, which can be coupled by means of a number of gear stages switchable with at least one transmission output shaft, and the at least one Transmission output shaft is coupled for transmitting a torque with the vehicle axle to be driven.
Die erste und die zweite Getriebeeingangswelle umfassen jeweils eine eigene Kupplung (nachfolgend als erste bzw. zweite Kupplung bezeichnet) zum wahlweisen Koppeln der jeweiligen Getriebeeingangswelle mit der Primärantriebseinheit des Fahrzeugs, wobei die erste und die zweite Getriebeeingangswelle im Wesentlichen parallel zu der anzutreibenden Fahrzeugachse ausgerichtet ist.The first and second transmission input shafts each include a separate clutch (hereinafter referred to as first and second clutches, respectively) for selectively coupling the respective transmission input shaft to the primary drive unit of the vehicle, with the first and second transmission input shafts aligned substantially parallel to the vehicle axle to be driven.
Außerdem umfasst die Antriebsanordnung eine elektrische Antriebsmaschine, welche mit der ersten oder der zweiten Getriebeeingangswelle zum Einleiten eines Drehmoments auf die jeweilige Getriebeeingangswelle koppelbar ausgebildet ist.In addition, the drive arrangement comprises an electric drive machine, which is designed to be coupled to the first or the second transmission input shaft for introducing a torque to the respective transmission input shaft.
Mit anderen Worten umfasst die Antriebsanordnung also die Primärantriebseinheit des Fahrzeugs zur Bereitstellung eines primären Antriebsmoments, welches über das Getriebe auf die Antriebsachse übertragbar ist. Hierzu umfasst das Getriebe die beiden Getriebeeingangswellen, die jeweils eine eigene Kupplung aufweisen. Das Getriebe kann somit als „Doppelkupplungsgetriebe” bezeichnet werden. Es lassen sich durch wechselseitiges Ein- bzw. Auskuppeln der beiden Kupplungen wahlweise die erste und/oder die zweite Getriebeeingangswelle mit der Primärantriebseinheit drehmomentübertragend koppeln. In Übergangsbereichen können kurzzeitig beide Eingangswellen zumindest teilweise eingekuppelt sein, wie beispielsweise beim Einkuppeln einer der Getriebeeingangswellen und gleichzeitigen Auskuppeln der anderen Getriebeeingangswelle. Eine Steuerung der beiden Kupplungen bzw. der beiden Getriebeeingangswellen kann hierzu beispielsweise in analoger Weise zu bekannten Doppelkupplungsgetrieben erfolgen, so dass auf eine umfangreiche Darstellung verzichtet werden kann.In other words, the drive arrangement thus comprises the primary drive unit of the vehicle for providing a primary drive torque which can be transmitted to the drive axle via the transmission. For this purpose, the transmission comprises the two transmission input shafts, each having its own clutch. The transmission can thus be referred to as a "dual-clutch transmission". By alternately engaging or disengaging the two clutches, the first and / or the second transmission input shaft can optionally be coupled to transmit torque to the primary drive unit. In transition areas, both input shafts may be at least partially engaged at least for a short time, such as when engaging one of the transmission input shafts and simultaneously disengaging the other transmission input shaft. A control of the two clutches or the two transmission input shafts can be done for this purpose, for example, in an analogous manner to known dual-clutch transmissions, so that can be dispensed with a comprehensive presentation.
Das Getriebe ist gemäß der Beschreibung derart angeordnet, dass die beiden Getriebeeingangswellen parallel zu der anzutreibenden Fahrzeugachse ausgerichtet sind. Gleiches gilt für die mindestens eine Getriebeausgangswelle. Das gesamte Getriebe ist also in einem eingebauten Zustand quer in einem Fahrzeug angeordnet. Die Primärantriebseinheit kann entweder ebenfalls parallel hierzu oder senkrecht hierzu, beispielsweise in Längsrichtung des Fahrzeugs (in verbauten Zustand), ausgerichtet sein. The transmission is arranged according to the description such that the two transmission input shafts are aligned parallel to the vehicle axle to be driven. The same applies to the at least one transmission output shaft. The entire transmission is thus arranged transversely in a vehicle in an installed state. The primary drive unit can either also parallel thereto or perpendicular thereto, for example, in the longitudinal direction of the vehicle (in the installed state), be aligned.
Des Weiteren ist es möglich, dass die beiden Getriebeeingangswellen beispielsweise koaxial zueinander, insbesondere zumindest teilweise ineinandergeschoben, angeordnet sind, so dass die eine Getriebeeingangswelle die andere zumindest abschnittsweise umschließt. Alternativ können die beiden Getriebeeingangswellen separat voneinander angeordnet sein, wie nachfolgend im Detail ausgeführt wird.Furthermore, it is possible for the two transmission input shafts to be arranged, for example, coaxially with one another, in particular at least partially pushed one inside the other, so that one transmission input shaft encloses the other at least in sections. Alternatively, the two transmission input shafts can be arranged separately from one another, as will be explained in detail below.
Dem Getriebe ist, wie beschrieben, die erste elektrische Antriebsmaschine derart zugeordnet, dass diese mit einer der beiden Getriebeeingangswellen gekoppelt werden kann. Somit ist es möglich, in einem eingekoppelten Zustand mittels der ersten elektrischen Antriebsmaschine ein Drehmoment auf die jeweilige Getriebeeingangswelle einzuleiten. Dies kann beispielsweise erfolgen, um ein primäres Antriebsmoment der Primärantriebseinheit, welches von der Getriebeeingangswelle über das Getriebe auf die Fahrzeugachse übertragen wird, durch die parallel zugeschaltete elektrische Antriebsmaschine zu unterstützen. Als elektrische Antriebsmaschinen sind im Rahmen dieser Beschreibung beispielsweise Elektromotoren zu verstehen.The transmission, as described, the first electric drive machine assigned such that it can be coupled to one of the two transmission input shafts. Thus, it is possible to initiate a torque to the respective transmission input shaft in a coupled state by means of the first electric drive machine. This can be done, for example, in order to support a primary drive torque of the primary drive unit, which is transmitted from the transmission input shaft via the transmission to the vehicle axle, by the parallel-connected electric drive machine. As electric drive machines are to be understood in the context of this description, for example, electric motors.
Ist dagegen die erste bzw. die zweite Kupplung der entsprechend mit der elektrischen Antriebsmaschine gekoppelten ersten bzw. zweiten Getriebeeingangswelle geöffnet, so wird kein Drehmoment (primäres Antriebsmoment) von der Primärantriebseinheit in das Getriebe eingeleitet. Stattdessen bringt lediglich die mit der Getriebeeingangswelle gekoppelte erste elektrische Antriebsmaschine ein Drehmoment (als Antriebsmoment) auf, welches auf die Getriebeausgangswelle und somit auf die Fahrzeugachse übertragen wird.If, on the other hand, the first or the second clutch of the first or second transmission input shaft coupled correspondingly to the electric drive machine is opened, then no torque (primary drive torque) is introduced into the transmission by the primary drive unit. Instead, only the first electric drive machine, which is coupled to the transmission input shaft, applies a torque (as drive torque), which is transmitted to the transmission output shaft and thus to the vehicle axle.
Die beschriebene Kopplung der elektrischen Antriebsmaschine mit der Getriebeeingangswelle bietet also unter anderem den Vorteil, dass auch für den Betrieb der elektrischen Antriebsmaschine das Getriebe mit seinen Getriebestufen nutzbar bleibt und somit auch das Drehmoment der elektrischen Antriebsmaschine entsprechend übersetzt werden kann bzw. schaltbar ist.The described coupling of the electric drive machine with the transmission input shaft thus offers, inter alia, the advantage that the transmission with its gear stages remains usable even for the operation of the electric drive machine and thus the torque of the electric drive machine can be correspondingly translated or switched.
Auf diese Weise wird zusätzlich ein Auslegungskonflikt für die elektrischen Antriebsmaschinen vermieden. Da eine Abgabe der maximalen Leistung in der Regel nicht über deren gesamtes Drehzahlspektrum möglich ist, müssen bisher die Antriebsmaschinen entweder für niedrige oder für hohe Drehzahlen ausgelegt werden.In this way, a design conflict for the electric drive machines is additionally avoided. Since a delivery of the maximum power is usually not possible over the entire speed spectrum, previously the drive machines must be designed either for low or high speeds.
Die beschriebene Koppelbarkeit kann derart erfolgen, dass die elektrische Antriebsmaschine dauerhaft mechanisch mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist und in einem „entkoppelten” Zustand lediglich stromlos geschaltet ist. Ein „Einkoppeln” erfolgt in diesem Fall durch deren entsprechende Ansteuerung. Unter der dauerhaften mechanischen Kopplung ist beispielsweise ebenfalls ein permanent vorgesehener Eingriff zwischengeschalteter Zahnräder zu verstehen.The coupling described can be such that the electric drive machine is permanently mechanically connected to the transmission input shaft and is only de-energized in a "decoupled" state. A "coupling" takes place in this case by their appropriate control. By permanent mechanical coupling is meant, for example, also a permanently envisaged engagement intermediary gears.
Alternativ kann eine wahlweise Koppelbarkeit der ersten elektrischen Antriebsmaschine mit der entsprechenden Getriebeeingangswelle vorgesehen sein, bei der im Gegensatz zu einer dauerhaften Kopplung, die elektrische Antriebsmaschine von der entsprechenden Getriebeeingangswelle mechanisch entkoppelt wird, so dass ausschließlich das Antriebsmoment der Primärantriebseinheit für einen Antrieb der Fahrzeugachse genutzt wird. Beispielsweise kann hierzu eine (dritte) Kupplung zwischen der elektrischen Antriebsmaschine und der zugehörigen Getriebeausgangswelle vorgesehen sein. Alternativ ist ein wahlweise erzeugbarer Eingriff in zwischengeschaltete Zahnräder zur Erzielung der wahlweisen Koppelbarkeit möglich.Alternatively, an optional coupling of the first electric drive machine with the corresponding transmission input shaft may be provided, in which, unlike a permanent coupling, the electric drive machine is mechanically decoupled from the corresponding transmission input shaft, so that only the drive torque of the primary drive unit is used for driving the vehicle axle , For example, this may be provided for a (third) coupling between the electric drive machine and the associated transmission output shaft. Alternatively, an optional engageable engagement in intermediate gears to achieve the optional coupling capability is possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst die Antriebsanordnung außerdem eine zweite elektrische Antriebsmaschine, wobei die erste elektrische Antriebsmaschine mit der ersten Getriebeeingangswelle und die zweite elektrische Antriebsmaschine mit der zweiten Getriebeeingangswelle zum Einleiten eines Drehmoments auf die jeweilige Getriebeeingangswelle koppelbar ausgebildet sind.According to a further embodiment, the drive assembly further comprises a second electric drive machine, wherein the first electric drive machine with the first transmission input shaft and the second electric drive machine with the second transmission input shaft for introducing a torque to the respective transmission input shaft are formed coupled.
Die Kopplung der zweiten elektrischen Antriebsmaschine erfolgt beispielsweise analog zu der beschriebenen ersten elektrischen Antriebsmaschine, so dass beide in entsprechender Weise eingesetzt und betrieben werden können. Im Falle einer mechanischen Entkoppelbarkeit kann für die zweite elektrische Antriebsmaschine eine vierte Kupplung zum wahlweisen Koppeln mit der zugehörigen Getriebeeinfangswelle (analog zur dritten Kupplung) oder der beschriebene wahlweise Zahnradeingriff vorgesehen sein.The coupling of the second electric drive machine is carried out, for example, analogously to the described first electric drive machine, so that both can be used and operated in a corresponding manner. In the case of a mechanical decoupling can be provided for the second electric drive machine, a fourth clutch for selectively coupling with the associated transmission input shaft (analogous to the third clutch) or the described optional gear engagement.
Zusätzlich ergeben sich mit Hilfe dieser Ausführungsform zusätzlich zu den bereits beschriebenen Betriebsformen die nachfolgenden Betriebsformen:
So können die erste und die zweite elektrische Antriebsmaschine gleichzeitig mit der jeweils zugehörigen Getriebeeingangswelle gekoppelt sein. Auf diese Weise ergibt sich ein Parallelbetrieb beider elektrischer Antriebsmaschinen, wobei gleichzeitig die Getriebestufen des Getriebes auf vorteilhafte Weise zur Übersetzung der Antriebsmomente nutzbar bleiben. In diesem Betriebszustand ist die Primärantriebseinheit durch Öffnen der ersten bzw. zweiten Kupplung bei Bedarf vollständig entkoppelbar, so dass ein rein elektrischer Fahrmodus möglich ist.In addition, with the aid of this embodiment, in addition to the operating forms already described, the following operating forms result:
Thus, the first and the second electric drive machine can be coupled simultaneously with the respectively associated transmission input shaft. In this way, there is a parallel operation of both electric drive machines, at the same time the transmission stages of the transmission remain advantageously usable for the translation of the drive torque. In this operating state, the primary drive unit can be completely decoupled if necessary by opening the first or second clutch, so that a purely electric driving mode is possible.
Wird zusätzlich die erste und/oder die zweite Kupplungen der Getriebeeingangswelle geschlossen, so kann zusätzlich die Primärantriebseinheit drehmomentübertragend integriert werden, so dass deren primäres Antriebsmoment mit Hilfe der Drehmomente der elektrischen Antriebsmaschinen unterstützt wird.If, in addition, the first and / or the second clutches of the transmission input shaft are closed, the primary drive unit can additionally be integrated in a torque-transmitting manner so that its primary drive torque is assisted with the aid of the torques of the electric drive machines.
Vorzugsweise sind die erste und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine koaxial auf der anzutreibenden Fahrzeugachse angeordnet. Hierbei ist die jeweilige elektrische Antriebsmaschine beispielsweise derart ausgestaltet, dass diese eine Gelenkwelle bzw. eine Abtriebswelle der Fahrzeugachse zumindest teilweise umgibt. Mit anderen Worten sind in diesem Fall die jeweilige elektrische Antriebsmaschine und die zugehörige Gelenkwelle zumindest teilweise ineinander verschachtelt, also koaxial umgreifend, angeordnet. Diese Anordnung ermöglicht eine besonders bauraumeffiziente Anordnung der beiden elektrischen Antriebsmaschinen.Preferably, the first and / or the second electric drive machine are arranged coaxially on the vehicle axle to be driven. Here, the respective electric drive machine is designed, for example, such that it at least partially surrounds a drive shaft or an output shaft of the vehicle axle. In other words, in this case the respective electric drive machine and the associated propeller shaft are at least partially interleaved, ie arranged coaxially. This arrangement allows a particularly space-efficient arrangement of the two electric drive machines.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform können sich die erste und die zweite Getriebeeingangswelle parallel zur Fahrzeugachse in entgegengesetzter Richtung voneinander weg erstrecken. Dies bedeutet, dass die beiden Getriebeeingangswellen sich nicht koaxial übergreifen, sondern unabhängig voneinander und beabstandet zueinander auf einer gemeinsamen imaginären Achse angeordnet sind. In einem eingebauten Zustand können sich also die erste und die zweite Getriebeeingangswelle jeweils von einer Fahrzeuglängsachse ausgehend in einer Querrichtung des Fahrzeugs und parallel zu der Fahrzeugachse voneinander weg erstrecken.According to a further embodiment, the first and second transmission input shafts may extend away from each other in an opposite direction parallel to the vehicle axle. This means that the two transmission input shafts do not overlap coaxially, but are arranged independently of each other and at a distance from each other on a common imaginary axis. In an installed state, therefore, the first and the second transmission input shaft can each extend away from a vehicle longitudinal axis in a transverse direction of the vehicle and parallel to the vehicle axle.
Da in dieser Anordnung die beiden Getriebeeingangswellen nicht parallel nebeneinander angeordnet sind, sondern beispielsweise beabstandet zueinander auf der gemeinsamen imaginären Achse angeordnet sein können, ergibt sich eine Reduzierung der Abmessungen des Getriebes in Längsrichtung des Fahrzeuges und/oder in dessen Höhe, so dass erhebliche Package-Vorteile realisiert werden können. Zwar geht diese Reduzierung der genannten Abmessungen zu Lasten einer Abmessung in Querrichtung des Fahrzeugs, jedoch ist diese in der Regel von nachgeordneter Bedeutung bei der Package-relevanten Auslegung der Fahrzeuge.Since in this arrangement, the two transmission input shafts are not arranged parallel to each other, but for example, spaced from each other on the common imaginary axis can be arranged, resulting in a reduction of the dimensions of the transmission in the longitudinal direction of the vehicle and / or in the amount, so that considerable package Benefits can be realized. Although this reduction of said dimensions at the expense of a dimension in the transverse direction of the vehicle, but this is usually of secondary importance in the package-relevant design of vehicles.
Des Weiteren können die erste und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine mittels eines Zwischengetriebes unmittelbar mit der anzutreibenden Fahrzeugachse drehmomentübertragend koppelbar ausgebildet sein, zum unmittelbaren Einleiten eines Antriebsmoments auf die Fahrzeugachse. Das Zwischengetriebe kann beispielsweise als Planetengetriebe ausgebildet sein.Furthermore, the first and / or the second electric drive machine can be designed to be coupled by means of an intermediate gear directly to the vehicle axle to be driven so as to transmit torque, for direct introduction of a drive torque to the vehicle axle. The intermediate gear may be formed, for example, as a planetary gear.
In diesem Fall erfolgt eine Entkopplung der jeweiligen elektrischen Antriebsmaschine von der zugehörigen Getriebeeingangswelle, so dass ein Antriebsmoment der elektrischen Antriebsmaschine ausschließlich über das Zwischengetriebe auf die Fahrzeugachse aufgebracht wird. Dies ermöglicht die Funktion des sogenannten „Torque-Vektoring”, also einer gezielten Drehmomentbeeinflussung für eine variable Kraftverteilung zwischen den Rädern der angetriebenen Fahrzeugachse.In this case, a decoupling of the respective electric drive machine from the associated transmission input shaft, so that a drive torque of the electric drive machine is applied exclusively to the vehicle axle via the intermediate gear. This allows the function of the so-called "torque vectoring", that is a targeted torque influencing for a variable force distribution between the wheels of the driven vehicle axle.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Primärantriebseinheit mittels einer Antriebswelle mit einem Getriebeeingang des Getriebes zum Einleiten des primären Antriebsmoments in das Getriebe koppelbar. Dies bedeutet, dass die Primärantriebseinheit über die Antriebswelle, wie beispielsweise eine Gelenkwelle, mit dem Getriebe drehmomentübertragend verbunden sein kann, so dass eine beabstandete Anordnung beider Komponenten zueinander ermöglicht wird.According to a further embodiment, the primary drive unit can be coupled by means of a drive shaft with a transmission input of the transmission for introducing the primary drive torque into the transmission. This means that the primary drive unit via the drive shaft, such as a propeller shaft, may be connected to transmit torque to the transmission, so that a spaced arrangement of both components is allowed to each other.
Vorzugsweise ist diese Anordnung derart ausgestaltet, dass die Primärantriebseinheit und das Getriebe der Antriebsanordnung eine Mittelmotoranordnung oder eine Transaxle-Anordnung bilden. Im Falle der Transaxle-Anordnung kann die Primärantriebseinheit beispielsweise als Front- oder Heckmotor angeordnet sein, wobei das Getriebe im entgegengesetzten Abschnitt des Fahrzeugs, also im Heck- bzw. im Frontabschnitt, angeordnet ist.Preferably, this arrangement is configured such that the primary drive unit and the transmission of the drive assembly form a center motor assembly or a transaxle arrangement. In the case of the transaxle arrangement, the primary drive unit can be arranged, for example, as a front or rear engine, wherein the transmission in the opposite section of the vehicle, ie in the rear or in the front section, is arranged.
Auf diese Weise können die Vorteile dieser Antriebskonzepte mit der erfindungsgemäßen Unterstützung durch die eine oder die beiden elektrischen Antriebsmaschine(n) kombiniert werden, wodurch eine verbesserte Fahrdynamik des Fahrzeugs erzielbar ist.In this way, the advantages of these drive concepts can be combined with the support according to the invention by the one or the two electric drive machine (s), whereby an improved driving dynamics of the vehicle can be achieved.
Wie bereits voranstehend angedeutet, sind die erste und die zweite Kupplung vorzugsweise unabhängig voneinander betätigbar ausgeführt. Dies ermöglicht eine wahlweise und bedarfsgerechte Kopplung der einzelnen Antriebskomponenten und somit eine hohe Variabilität.As already indicated above, the first and the second clutch are preferably designed to be operable independently of one another. This allows an optional and needs-based coupling of the individual drive components and thus a high variability.
Die ebenfalls voranstehend beschriebene Koppelbarkeit der ersten elektrischen Antriebsmaschine und der zweiten elektrischen Antriebsmaschine mit der ersten bzw. zweiten Getriebeeingangswelle erfolgt vorzugsweise jeweils mittels der dritten bzw. vierten Kupplung, die ebenfalls unabhängig voneinander betätigbar sind.The above-described coupling ability of the first electrical Drive machine and the second electric drive machine with the first and second transmission input shaft is preferably carried out in each case by means of the third and fourth clutch, which are also actuated independently of each other.
Vorzugsweise ist der ersten Getriebeeingangswelle eine erste Teilmenge der Getriebestufen und der zweiten Getriebeeingangswelle eine zweite Teilmenge der Getriebestufen zugeordnet. Beispielsweise kann die Aufteilung der Getriebestufen derart erfolgen, dass die erste Teilmenge alle ungeraden Gänge und die zweite Teilmenge alle geraden Gänge des Getriebes (oder umgekehrt) umfasst.The first transmission input shaft is preferably assigned a first subset of the gear stages and the second transmission input shaft is assigned a second subset of the gear stages. For example, the distribution of the gear stages can be carried out such that the first subset all odd gears and the second subset includes all the straight gears of the transmission (or vice versa).
Entsprechend einer weiteren Ausgestaltungsform ist die erste und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine als Generator betreibbar zum Erzeugen von elektrischer Energie und zum Bereitstellen der elektrischen Energie für einen Antrieb der jeweils anderen elektrischen Antriebsmaschine ausgebildet. In diesem Fall kann die Primärantriebseinheit über die entsprechende Getriebeeingangswelle die hiermit gekoppelte elektrische Antriebsmaschine in Drehbewegung versetzten, so dass diese als Generator zur Erzeugung von elektrischer Energie wirkt. Die auf diese Weise gewonnene Energie wird der anderen elektrischen Antriebsmaschine zu deren Antrieb zugeleitet. Diese kann hierzu mit der ihr zugeordneten Getriebeeingangswelle gekoppelt sein und mittels dieser die Fahrzeugachse antreiben. Auf diese Weise kann die beschriebene Anordnung als serieller Hybrid arbeiten und gleichzeitig die Schaltbarkeit des Getriebes genutzt werden. Alternativ kann diese elektrische Antriebsmaschine mittels des voranstehend beschriebenen Zwischengetriebes unter Umgehung des Getriebes ihr Drehmoment direkt auf die Fahrzeugachse einleiten.According to a further embodiment, the first and / or the second electric drive machine can be operated as a generator for generating electrical energy and for providing the electrical energy for driving the respective other electric drive machine. In this case, the primary drive unit via the corresponding transmission input shaft offset the hereby coupled electric drive machine in rotary motion, so that it acts as a generator for generating electrical energy. The energy thus obtained is supplied to the other electric drive machine to drive it. This can be coupled for this purpose with its associated transmission input shaft and drive the vehicle axle by means of this. In this way, the described arrangement can work as a serial hybrid and at the same time the switchability of the transmission can be used. Alternatively, this electrical drive machine by means of the intermediate gear described above, bypassing the transmission to introduce their torque directly to the vehicle axle.
Ebenfalls vorzugsweise ist das mehrstufige Getriebe ein halb- oder vollautomatisiert schaltbares Getriebe.Also preferably, the multi-stage transmission is a semi or fully automated switchable transmission.
Des Weiteren kann die Primärantriebseinheit einen Verbrennungsmotor und/oder einen Elektromotor umfassen.Furthermore, the primary drive unit may comprise an internal combustion engine and / or an electric motor.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind die erste und/oder die zweite elektrische Antriebsmaschine mittels jeweils einer zusätzlichen Ausgleichsgetriebewelle mit einem Ausgleichsgetriebe der Fahrzeugachse koppelbar. Auf diese Weise wird eine Torque-Vektoring-Funktion mittels einer Differenzdrehzahl ermöglicht, wobei dem Ausgleichsgetriebe und der elektrischen Antriebsmaschine jeweils ein Planetengetriebe zugeordnet ist und diese mittels der Ausgleichsgetriebewelle verbunden sind.According to a further embodiment, the first and / or the second electric drive machine can be coupled by means of an additional differential gear shaft with a differential gear of the vehicle axle. In this way, a torque vectoring function is made possible by means of a differential speed, wherein the differential gear and the electric drive machine are each assigned a planetary gear and these are connected by means of the differential gear shaft.
Des Weiteren wird ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebsanordnung vorgeschlagen, wobei die Antriebsanordnung gemäß der Beschreibung ausgebildet ist.Furthermore, a motor vehicle with a drive arrangement is proposed, wherein the drive arrangement is designed according to the description.
Die Erfindung wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the drawings with reference to several embodiments. Showing:
In den nachfolgenden schematischen Darstellungen der
In
Die erste Getriebeeingangswelle
Die Primärantriebseinheit
In dem dargestellten Betriebsmodus ist die zweite Kupplung
Je nach Gangwahl wird wechselweise die erste
Die erste
In dem dargestellten zweiten Betriebsmodus ist die zweite Kupplung
Je nach Gangwahl wird ebenfalls wechselweise die erste
Zusätzlich ist die zweite elektrische Antriebsmaschine
Wird aufgrund eines Gangwechsels auf die erste Getriebeeingangswelle
Es kann somit zusätzlich zu der Primärantriebseinheit
Demnach ist die Primärantriebseinheit
Im Gegensatz zu dem Betriebsmodus gemäß
Auf diese Weise kann das Antriebsmoment der Primärantriebseinheit
Erfolgt in dem dargestellten Betriebsmodus ein Gangwechsel, so findet, analog zur Beschreibung zu
In dem dargestellten vierten Betriebsmodus ist die Primärantriebseinheit
Soll ein Gangwechsel auf eine andere Getriebestufe
Dieser Betriebsmodus ermöglicht einen rein elektrischen Antrieb des Fahrzeugs mit lediglich einer elektrischen Antriebsmaschine mit einer besonders vorteilhaften Nutzung des Getriebes.This operating mode allows a purely electric drive of the vehicle with only one electric drive machine with a particularly advantageous use of the transmission.
In analoger Weise ist die Primärantriebseinheit inaktiv, und die erste
Sind die Getriebestufen
Ein Unterschied liegt darin begründet, dass die momentan jeweils nicht genutzte elektrische Antriebsmaschine, hier also die erste Antriebsmaschine
Wird bei einem Gangwechsel die erste elektrische Antriebsmaschine
Die jeweilige Ausgleichsgetriebewelle
In
Der Unterschied besteht in einem ersten
Auf diese Weise wird ein primäres Antriebsmoment der Primärantriebseinheit mittels des Getriebes
Vorzugsweise sind die Zwischengetriebe
Darüber hinaus umfasst die Antriebsanordnung
Die Primärantriebseinheit
Diese Drehbewegung wird über die gekoppelte zweite Getriebeeingangswelle
Mit der beschriebenen Ausführungsform und dem zugrundeliegenden Betriebsmodus kann auf diese Weise ein serieller Hybridbetrieb bereitgestellt werden.With the described embodiment and the underlying operating mode, a serial hybrid operation can be provided in this way.
Soll ein Gangwechsel durchgeführt werden, so kann auch bei dieser Anordnung durch wechselseitige Kopplung der beiden Getriebeeingangswellen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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