DE102013200826A1 - Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102013200826A1
DE102013200826A1 DE102013200826.0A DE102013200826A DE102013200826A1 DE 102013200826 A1 DE102013200826 A1 DE 102013200826A1 DE 102013200826 A DE102013200826 A DE 102013200826A DE 102013200826 A1 DE102013200826 A1 DE 102013200826A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmission
motor vehicle
gear
axis
drive system
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.)
Withdrawn
Application number
DE102013200826.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Uwe Griesmeier
Michael Roske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102013200826.0A priority Critical patent/DE102013200826A1/de
Priority to PCT/EP2013/076828 priority patent/WO2014111217A1/de
Publication of DE102013200826A1 publication Critical patent/DE102013200826A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/22Arrangement 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
    • B60K6/38Arrangement 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 driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K23/00Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for
    • B60K23/08Arrangement or mounting of control devices for vehicle transmissions, or parts thereof, not otherwise provided for for changing number of driven wheels, for switching from driving one axle to driving two or more axles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K1/00Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K2001/001Arrangement or mounting of electrical propulsion units one motor mounted on a propulsion axle for rotating right and left wheels of this axle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT 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
    • B60K6/00Arrangement 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
    • B60K6/20Arrangement 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
    • B60K6/42Arrangement 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
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4808Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Brennkraftmaschine (8), ein stufenloses oder schaltbares Getriebe (9) und zumindest eine elektrische Maschine (13, 30), wobei durch die Brennkraftmaschine (8) über das Getriebe (9) und ein Ausgleichsgetriebe (10) eine erste Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine (1) angeordnete zumindest eine elektrische Maschine (13, 30) die erste Achse (2) und/oder eine zweite Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) antreibbar sind. Um Schleppmomente im Getriebe (9) sowie unzulässig hohe innere Getriebedrehzahlen zu vermeiden, ist zumindest zwischen der ersten Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) und dem Getriebe (9) wenigstens eine Abkoppeleinrichtung (23) angeordnet.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Brennkraftmaschine, ein stufenloses oder schaltbares Getriebe und zumindest eine elektrische Maschine, wobei durch die Brennkraftmaschine über das Getriebe und ein Ausgleichsgetriebe eine erste Achse des Kraftfahrzeugs sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine angeordnete zumindest eine elektrische Maschine die erste Achse und/oder eine zweite Achse des Kraftfahrzeugs antreibbar sind.
  • Aus der DE 10 2008 044 038 A1 ist ein derartiges Hybridantriebssystem bekannt, das einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe und zumindest eine elektrische Maschine aufweist, wobei zumindest eine elektrische Maschine in Kraftflussrichtung antriebstechnisch nach dem Getriebe angeordnet ist, die elektrische Maschine über ein Getriebe an den Antriebsstrang gekoppelt ist, und das Getriebe als Planetensatz mit drei Wellen ausgeführt ist. Bei diesem Planetensatz ist die erste Welle mit dem Getriebeausgang, die zweite Welle mit dem Rotor der elektrischen Maschine und die dritte Welle mit dem Abtrieb des Antriebsstrangs drehfest verbunden. Weiterhin ist ein Schaltelement vorhanden, das vorzugsweise als Klauenkupplung ausgeführt ist, und das den Rotor der elektrischen Maschine mit dem Getriebeausgang lösbar verbindet. Bei geschlossenem Schaltelement und eingelegtem Gang im Getriebe lassen sich die Hybridfunktionen Boosten und Rekuperieren durchführen. Des Weiteren lässt sich bei motorischem Betrieb der elektrischen Maschine während eines Schaltvorgangs im Getriebe eine Zugkraftunterbrechung zumindest teilweise kompensieren. Außerdem ist eine rein elektrische Fahrt bei geschlossenem Schaltelement in der Neutralstellung des Getriebes möglich.
  • Ein mehrachsiges Hybrid-Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2008 043 849 A1 bekannt. Dieses mehrachsige Hybrid-Antriebssystem weist eine erste Einheit auf, die einen Verbrennungsmotor, eine Trennkupplung und ein automatisiertes Schaltgetriebe umfasst, welche einer ersten, mechanisch angetriebenen Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Des Weiteren ist zumindest eine weitere Einheit vorhanden, die elektrische Radnabenmotoren oder einen konventionellen elektrischen Achsantrieb in Verbindung mit einer elektrischen Maschine aufweist, wobei jeweils eine weitere Einheit jeweils einer elektrisch angetriebenen Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Bei diesem Hybrid-Antriebssystem ist vorgesehen, dass das Fahrzeug während eines Gangwechsels von der der elektrisch angetriebenen Achse zugeordneten Einheit derart antreibbar ist, dass die Zugkraftunterbrechung im automatisierten Schaltgetriebe während des Gangwechselns kompensiert wird. Anstelle eines automatisierten Schaltgetriebes kann auch ein Lastschaltautomatgetriebe vorgesehen sein. Mit diesem mehrachsigen Hybrid-Antriebssystem wird ein rein mechanischer, ein rein elektrischer und ein kombinierter Betrieb durch das gleichzeitige Antreiben der mechanisch und der zumindest einen elektrisch angetriebenen Achse ermöglicht, wobei sich im rein elektrischen Betrieb das automatisierte Schaltgetriebe oder das Lastschaltautomatgetriebe in seiner Neutralstellung befinden muss, oder die Trennkupplung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe geöffnet sein muss.
  • Eine rein elektrische Fahrt in der Neutralstellung des Getriebes und/oder bei geöffneter Trennkupplung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe führt zu recht hohen Schleppmomenten im Getriebe, die zu einem erhöhten Verbrauch an elektrischer Energie und damit zu einer Verminderung der Reichweite bei einer vorgegebenen Batteriekapazität führen. Des Weiteren kann der Betrieb in der Neutralstellung des Getriebes unzulässig hohe innere Getriebedrehzahlen hervorrufen.
  • Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, mit dem sich die Schleppmomente des Getriebes sowie unzulässig hohe, innere Getriebedrehzahlen vermeiden lassen.
  • Diese Aufgabe ist durch ein Hybridantriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei einem rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs unzulässig hohe Getriebedrehzahlen und Getriebeschleppmomente vermeiden lassen, wenn nicht nur die Brennkraftmaschine sondern auch das Getriebe vollständig von den elektrisch angetriebenen Teilen des Fahrzeugantriebs getrennt ist.
  • Die Erfindung geht daher aus von einem Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Brennkraftmaschine, ein stufenloses oder schaltbares Getriebe und zumindest eine elektrische Maschine, wobei durch die Brennkraftmaschine über das Getriebe und ein Ausgleichsgetriebe eine erste Achse des Kraftfahrzeugs sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine angeordnete zumindest eine elektrische Maschine die erste Achse und/oder eine zweite Achse des Kraftfahrzeugs antreibbar sind. Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass zumindest zwischen der ersten Achse des Kraftfahrzeugs und dem Getriebe wenigstens eine Abkoppeleinrichtung angeordnet ist.
  • Vorzugsweise ist die Abkoppeleinrichtung zwischen dem Ausgleichsgetriebe und dem Getriebe angeordnet. Diese Anordnung ist sowohl bei einer Frontantriebsanordnung als auch bei einer Heckantriebsanordnung des Kraftfahrzeugs problemlos möglich, wenn die Abkoppeleinrichtung an der Ausgangswelle des Getriebes oder an der Eingangswelle des Ausgleichsgetriebes angeordnet wird.
  • Wenn die Brennkraftmaschine und das Getriebe für deren Einbau in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug ausgebildet und zusammengebaut sind sowie die Kraftübertragung vom Getriebe zum Ausgleichsgetriebe über einen Stirnradsatz erfolgt, dann kann die Abkoppeleinrichtung vorteilhafterweise an einem Zahnrad des Stirnradsatzes angeordnet sein, vorzugsweise an einem Zahnrad auf einer Zwischenwelle des Stirnradsatzes.
  • Bei einer Anordnung der Brennkraftmaschine und des Getriebes im Fahrzeug in Front-Quer-Bauweise lässt sich die zumindest eine elektrische Maschine baulich in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Getriebe und dem Ausgleichsgetriebe anordnen, so dass die zumindest eine elektrische Maschine an dem Stirnradsatz zum Ausgleichsgetriebe antreibend angreifen kann.
  • Unabhängig von der Anordnung der Brennkraftmaschine, des Getriebes, der zumindest einen elektrischen Maschine und des Ausgleichsgetriebes, das heißt, unabhängig davon, ob es sich um ein Kraftfahrzeug mit Frontantrieb, Heckantrieb oder Allradantrieb handelt, kann die wenigstens eine Abkoppeleinrichtung zwischen einer Radantriebswelle und einem zugehörigen Zahnrad des Ausgleichsgetriebes angeordnet und mit diesen verbunden sein. Bei geöffneter Abkoppeleinrichtung ist die Verbindung zwischen dem Ausgleichsgetriebe und der einen Radwelle getrennt, so dass bei einem elektrischen Antrieb des Fahrzeugs die drehbaren Bauteile des mit dem Ausgleichsgetriebe in Antriebsverbindung stehenden Getriebes stillstehen, auch wenn sich die Achswellen mit den Rädern des Kraftfahrzeugs drehen.
  • Bei nur einer Abkoppeleinrichtung zwischen einer Radantriebswelle und einem zugehörigen Zahnrad im Ausgleichsgetriebe drehen sich die Zahnräder im Ausgleichsgetriebe und erzeugen ein geringfügiges Schleppmoment. Dieses Schleppmoment lässt sich ganz vermeiden, wenn je eine Abkoppeleinrichtung zwischen je einer Radantriebswelle und je einem zugehörigen Zahnrad im Ausgleichsgetriebe angeordnet wird.
  • Die Abkoppeleinrichtung kann in bekannter Weise als Klauenkupplung mit oder ohne Synchronisiereinrichtung, oder als Reibungskupplung ausgebildet sein. Die Betätigung der Abkoppeleinrichtung kann in bekannter Weise durch einen in der Welle sitzenden, radial wirkenden Aktuator erfolgen, oder es kann der Aktuator koaxial zur Abkoppeleinrichtung angeordnet sein, wobei sich der Aktuator hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch mittels durch die Welle geführte Energiezufuhrleitungen betätigen lässt.
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt
  • 1 ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine und das Getriebe in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug eingebaut sind und zumindest eine elektrische Maschine antriebswirksam am Antrieb für das Ausgleichsgetriebe angreift,
  • 2 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Zweiachsantrieb, bei dem die Brennkraftmaschine und das Getriebe in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug eingebaut sind und eine erste Achse des Kraftfahrzeugs antreiben, während mittels wenigstens einer elektrischen Maschine eine zweite Achse des Kraftfahrzeugs antreibbar ist,
  • 3 eine detaillierte Darstellung des Antriebssystems der ersten Achse des Fahrzeugs gemäß 2 mit Anordnung der Abkoppeleinrichtung an einem Zahnrad eines Stirnradsatzes zwischen dem Getriebe sowie dem Ausgleichsgetriebe, und
  • 4 eine detaillierte Darstellung des Antriebssystems für die erste Achse des Kraftfahrzeugs gemäß 2 mit Anordnung der Abkoppeleinrichtung am Ausgleichsgetriebe.
  • In 1 ist schematisch ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug dargestellt, das über ein Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 auf eine erste Achse 2 wirkt, die hier als Vorderachse des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist und ein rechtes Vorderrad 3 sowie ein linkes Vorderrad 4 aufweist. Das Hybridantriebssystem weist zunächst eine Brennkraftmaschine 8 und ein Getriebe 9 auf, wobei letzteres als ein stufenloses oder schaltbares Getriebe ausgebildet sein kann. Wenn dieses Getriebe 9 ein Stufenschaltgetriebe ist, kann es in bekannter Weise als Handschaltgetriebe oder als Automatgetriebe mit Lastschaltelementen ausgebildet sein.
  • Der Antrieb des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 erfolgt einerseits durch die Brennkraftmaschine 8 über ein Anfahrelement 17, das als herkömmliche Reibungskupplung, als herkömmlicher Drehmomentwandler oder als eine elektrische Maschine ausgebildet sein kann, das Getriebe 9 und einen Stirnzahnradsatz. Dieser Stirnzahnradsatz besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem mit einer Getriebeausgangswelle 32 drehfest verbundenen ersten Zahnrad 18, einem mit einer Zwischenwelle 20 drehfest verbundenen ersten Zwischenzahnrad 19, einem als Losrad ausgebildeten und auf der Zwischenwelle 20 drehbar angeordneten zweiten Zwischenzahnrad 21, sowie einem mit dem Gehäuse des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 drehfest verbundenen vierten Zahnrad 22. Das als Losrad ausgebildete zweite Zwischenzahnrad 21 lässt sich mittels einer Abkoppeleinrichtung 23 an die Zwischenwelle 20 ankuppeln oder von dieser abkuppeln.
  • Im Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 sind ein mit einer Radantriebswelle 11 für das rechte Vorderrad 3 verbundenes erstes Kegelrad 24, ein mit einer Radantriebswelle 12 für das linke Vorderrad 4 verbundenes Kegelrad 25 sowie ein erstes und ein zweites Umlaufkegelrad 26, 27 angeordnet. Das am Gehäuse des Ausgleichsgetriebes 10 befestigte Zahnrad 22 kämmt außerdem mit einem fünften Zahnrad 28, welches drehfest mit der Antriebswelle 29 einer elektrischen Maschine 30 verbunden ist.
  • Im geschlossenen Zustand der Abkoppeleinrichtung 23 kann die Brennkraftmaschine 8 die Achse 2 mit den Vorderrädern 3, 4 antreiben, während bei geöffneter Abkoppeleinrichtung 23 dies nicht möglich ist. Bei geöffneter Abkoppeleinrichtung 23 kann ein Antrieb der ersten Achse 2 mit den Vorderrädern 3, 4 daher nur mittels der elektrischen Maschine 30 erfolgen. In diesem Zustand besteht ein geringfügiges Schleppmoment nur noch durch das mit dem Zahnrad 22 am Gehäuse des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 im Eingriff stehenden zweiten Zwischenzahnrad 21, während das erste Zahnrad 18, das erste Zwischenzahnrad 19 und alle drehbaren Bauteile des Getriebes 9 still stehen und demnach keine Schleppmomente erzeugen.
  • Das Getriebe 9, das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10, die elektrische Maschine 30 und die genannten Zahnräder 18, 19, 21, 22 und 28 können, wie 1 zeigt, in einem gemeinsamen Gehäuse 31 angeordnet sein, was zu einer kompakten Bauweise führt.
  • Das in 1 dargestellte Hybridantriebssystem kann wie in 2 dargestellt in einem Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein, welches zwei angetriebenen Achsen 2, 5 aufweist. Die erste angetriebene Achse 2 stellt die Vorderachse des Kraftfahrzeug 1 dar, und die Brennkraftmaschine 8 sowie das Getriebe 9 mit dem Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 sind in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug 1 eingebaut. Die zweite Achse 5, welche die Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1 bildet, ist mittels einer elektrischen Maschine 13 antreibbar, welche über ein Hinterachs-Ausgleichsgetriebe 14 auf eine zum linken Hinterrad 6 führende linke Radantriebswelle 15 und auf eine zum rechten Hinterrad 7 führende rechte Radantriebswelle 16 wirkt.
  • Es ist auch möglich, die zweite Achse 5 des Kraftfahrzeugs 1 als Vorderachse und die erste Achse 2 als Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1 auszubilden, wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug 1 beispielsweise um einen Autobus mit Heckmotor handelt.
  • Des Weiteren kann es sich bei dem Kraftfahrzeug 1 auch um einen Gelenkbus, wie er in der DE 10 2008 043 849 A1 dargestellt und beschrieben ist, handeln, wobei die erste Achse 2 dann die letzte Achse eines Hinterwagens des Gelenkbus bildet, während die zweite Achse 5 die Hinterachse des Vorderwagens bildet. Eine entsprechende Anordnung ist auch in Verbindung mit einem mehr als zweiachsigen Kraftfahrzeug ohne Gelenk möglich.
  • Das in 1 dargestellte Hybridantriebssystem kann auch ohne eine elektrisch angetriebene zweite Achse 5 des Kraftfahrzeugs 1 auskommen, während das Hybridantriebssystem gemäß 3 aus einem verbrennungsmotorischen Antrieb für die erste Achse 2 des Kraftfahrzeugs 1 und der elektromotorisch angetriebenen zweiten Achse 5 des Kraftfahrzeugs 1 gemäß 2 besteht. In diesem Fall ist, wie aus 3 ersichtlich, die elektrische Maschine 30 mit ihrer Antriebswelle 29 und dem vierten Zahnrad 28 entfallen, jedoch weiterhin die Abkoppeleinrichtung 23 vorhanden. Daher lässt sich das Kraftfahrzeug 1 entweder über die erste Achse 2 allein mittels der Brennkraftmaschine 8, allein mittels der elektrischen Maschine 13 an der zweiten Achse 5 oder additiv verbrennungsmotorisch und elektrisch antreiben.
  • Beim Antrieb der ersten Achse 2 durch die Brennkraftmaschine 8 allein oder zusammen mittels der elektrischen Maschine 13 an der zweiten Achse 5 ist die Abkoppeleinrichtung 23 geschlossen, während die Abkoppeleinrichtung 23 beim Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 ausschließlich durch die elektrische Maschine 13 geöffnet ist. Somit entstehen bei einem Antrieb ausschließlich mittels der elektrischen Maschine 13 praktisch keine Schleppmomente im Getriebe.
  • Das gleiche gilt für die in 4 dargestellte Ausführungsform, bei der die Abkoppeleinrichtung 23 zwischen einem ersten Kegelrad 24 des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 und der zum rechten Vorderrad 3 führenden Radantriebswelle 11 angeordnet ist. Eine zweite, hier nicht dargestellte Abkoppeleinrichtung, kann zwischen dem zweiten Kegelrad 25 des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 und der zum linken Vorderrad 4 führenden Radantriebswelle 12 angeordnet sein.
  • Das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 ist in bekannter Weise als Kegelradausgleichsgetriebe mit den einem ersten Kegelrad 24 und einem zweiten Kegelrad 25 sowie einem ersten Umlaufkegelrad 26 und einem zweiten Umlaufkegelrad 27 ausgebildet, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Ebenso ist es möglich, das Ausgleichsgetriebe 10, genauso wie das in 2 dargestellte Ausgleichsgetriebe 14 an der zweiten Achse 5 in bekannter Weise als Stirnradausgleichsgetriebe auszubilden.
  • Da sich die 1, 2, 3 und 4 nur hinsichtlich der Anordnung der Abkoppeleinrichtung 23 und der elektrischen Maschine 13, 30 unterscheiden, sind die übereinstimmenden Elemente des Hybridantriebssystems mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet.
  • Die elektrische Maschine 30 ist auf das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 und die elektrische Maschine 13 auf das Hinterachs-Ausgleichsgetriebe 14 wirkend dargestellt. Ebenso ist es möglich, jeweils eine elektrische Maschine auf je ein Rad 3, 4, 6, 7 wirkend vorzusehen, in welchem Fall das Hinterachs-Ausgleichsgetriebe 14 an der zweiten Achse 5 der 2 entfallen kann.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    Kraftfahrzeug
    2
    Erste Achse, Vorderachse
    3
    Rechtes Vorderrad
    4
    Linkes Vorderrad
    5
    Zweite Achse, Hinterachse
    6
    Linkes Hinterrad
    7
    Rechtes Hinterrad
    8
    Brennkraftmaschine
    9
    Getriebe
    10
    Vorderachs-Ausgleichsgetriebe
    11
    Radantriebswelle zum rechten Vorderrad 3
    12
    Radantriebswelle zum linken Vorderrad 4
    13
    Elektrische Maschine
    14
    Hinterachs-Ausgleichsgetriebe
    15
    Radantriebswelle zum linken Hinterrad 6
    16
    Radantriebswelle zum rechten Hinterrad 7
    17
    Anfahrelement
    18
    Erstes Zahnrad
    19
    Erstes Zwischenzahnrad (zweites Zahnrad)
    20
    Zwischenwelle
    21
    Zweites Zwischenzahnrad (drittes Zahnrad)
    22
    Zahnrad am Ausgleichsgetriebe 10 (viertes Zahnrad)
    23
    Abkoppeleinrichtung
    24
    Erstes, mit der Radantriebswelle 11 verbundenes Kegelrad
    25
    Zweites, mit der Radantriebswelle 12 verbundenes Kegelrad
    26
    Erstes Umlaufkegelrad
    27
    Zweites Umlaufkegelrad
    28
    Zahnrad an Antriebswelle 29 (fünftes Zahnrad)
    29
    Antriebswelle
    30
    Elektrische Maschine
    31
    Gemeinsames Gehäuse
    32
    Getriebeausgangswelle
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008044038 A1 [0002]
    • DE 102008043849 A1 [0003, 0027]

Claims (7)

  1. Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Brennkraftmaschine (8), ein stufenloses oder schaltbares Getriebe (9) und zumindest eine elektrische Maschine (13, 30), wobei durch die Brennkraftmaschine (8) über das Getriebe (9) und ein Ausgleichsgetriebe (10) eine erste Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine (1) angeordnete zumindest eine elektrische Maschine (13, 30) die erste Achse (2) und/oder eine zweite Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen der ersten Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) und dem Getriebe (9) wenigstens eine Abkoppeleinrichtung (23) angeordnet ist.
  2. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkoppeleinrichtung (23) zwischen dem Ausgleichsgetriebe (10) und dem Getriebe (9) angeordnet ist.
  3. Hybridantriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (8) und das Getriebe (9) für deren Einbau in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug (1) ausgebildet und zusammengebaut sind, dass die Kraftübertragung vom Getriebe (9) zum Ausgleichsgetriebe (10) über einen Stirnradsatz (18, 19, 21, 22) erfolgt, und dass die Abkoppeleinrichtung (23) an einem Zahnrad (21) des Stirnradsatzes (18, 19, 21, 22) angeordnet ist.
  4. Hybridantriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung vom Getriebe (9) zum Ausgleichsgetriebe (10) über einen zweistufigen Stirnradsatz (18, 19, 21, 22) erfolgt, und dass die Abkoppeleinrichtung (23) an einem Zahnrad (21) auf einer Zwischenwelle (20) angeordnet ist.
  5. Hybridantriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine elektrische Maschine (30) in einem gemeinsamen Gehäuse (31) mit dem Getriebe (9) und dem Ausgleichsgetriebe (10) angeordnet ist, und dass der Stirnradsatz (18, 19, 21, 22) von der zumindest einen elektrische Maschine (30) antreibbar ist.
  6. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abkoppeleinrichtung (23) zwischen einer Radantriebswelle (11) und einem zugehörigen Zahnrad (24) des Ausgleichsgetriebes (10) angeordnet sowie mit diesen verbunden ist.
  7. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der wenigstens einen elektrischen Maschine (13) die zweite Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) antreibbar ist.
DE102013200826.0A 2013-01-21 2013-01-21 Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug Withdrawn DE102013200826A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200826.0A DE102013200826A1 (de) 2013-01-21 2013-01-21 Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug
PCT/EP2013/076828 WO2014111217A1 (de) 2013-01-21 2013-12-17 Hybridantriebsystem für ein kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013200826.0A DE102013200826A1 (de) 2013-01-21 2013-01-21 Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013200826A1 true DE102013200826A1 (de) 2014-07-24

Family

ID=49876586

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013200826.0A Withdrawn DE102013200826A1 (de) 2013-01-21 2013-01-21 Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013200826A1 (de)
WO (1) WO2014111217A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017101744A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102018204570A1 (de) * 2018-03-26 2019-09-26 Magna powertrain gmbh & co kg Antriebsstrang

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110901358A (zh) * 2018-09-17 2020-03-24 舍弗勒技术股份两合公司 电桥驱动系统和车辆
WO2021089166A1 (de) * 2019-11-07 2021-05-14 Gkn Automotive Limited Hybridantriebsanordnung, antriebsstranganordnung und verfahren zum steuern einer solchen
DE102020120375A1 (de) 2020-08-03 2022-02-03 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Kraftfahrzeugantriebshinterachse

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319108A1 (de) * 2002-05-17 2003-12-04 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Allradfahrzeug mit Hybridantrieb
DE102008043849A1 (de) 2008-11-19 2010-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Mehrachsiges Hybrid-Antriebssystem für ein Fahrzeug
DE102008044038A1 (de) 2008-11-25 2010-05-27 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangs
DE102010054871A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1301200C (zh) * 2002-09-13 2007-02-21 本田技研工业株式会社 混合车辆
BRPI1012896A2 (pt) * 2009-06-05 2016-04-05 Magna Powertrain Of Usa Inc caixa de transferência, e, veículo híbrido
DE102009045972A1 (de) * 2009-10-26 2011-04-28 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Fahrzeuges

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10319108A1 (de) * 2002-05-17 2003-12-04 Magna Steyr Fahrzeugtechnik Ag Allradfahrzeug mit Hybridantrieb
DE102008043849A1 (de) 2008-11-19 2010-05-20 Zf Friedrichshafen Ag Mehrachsiges Hybrid-Antriebssystem für ein Fahrzeug
DE102008044038A1 (de) 2008-11-25 2010-05-27 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangs
DE102010054871A1 (de) * 2010-12-17 2012-06-21 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrang für Kraftfahrzeuge

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017101744A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
WO2018138008A1 (de) 2017-01-30 2018-08-02 Gkn Automotive Ltd Antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug
DE102017101744B4 (de) 2017-01-30 2019-06-19 Gkn Automotive Ltd. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102018204570A1 (de) * 2018-03-26 2019-09-26 Magna powertrain gmbh & co kg Antriebsstrang

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014111217A1 (de) 2014-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010004711B4 (de) Hybrid-Antriebsstrang und Verfahren zum Ansteuern desselben
DE102013022142A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102011113288B4 (de) Kfz-Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges
DE102009025094A1 (de) Getriebeeinheit und elektrische Ergänzungseinheit
DE102016221061A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102014210042A1 (de) Getriebebaugruppe und Antriebseinheit für einen Hybridantrieb eines Fahrzeugs
EP3529097A1 (de) Antriebsbaugruppe mit e-maschine für ein kraftfahrzeug
DE102016221059A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102016203970A1 (de) Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
DE102010024599A1 (de) Lastschaltgetriebe für ein Fahrzeug
DE102018206411B4 (de) Antriebsstrang für eine elektrisch betriebene Arbeitsmaschine
DE102013200826A1 (de) Hybridantriebsystem für ein Kraftfahrzeug
DE102011101410A1 (de) Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge
DE102015201458A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102016221796B4 (de) Hybridgetriebe und Hybridantriebsstrang
DE102011081764A1 (de) Antriebsanordnung einer mobilen Arbeitsmaschine
DE102014203243A1 (de) Anordnung aus einem Getriebe und einer elektrischen Maschine für einen Hybridantrieb und Hybridantrieb
DE102012213859A1 (de) Elektrische Achsantriebseinheit
DE102016100807A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102016221058A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102017223758A1 (de) Getriebeanordnung
DE102017008276A1 (de) Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Elektrofahrzeug, sowie Kraftfahrzeug
DE102015208756A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Hybridantriebssystem
DE102018220444A1 (de) Getriebeanordnung für einen Hybridantriebsstrang mit Nebenaggregaten
DE102018215920A1 (de) Elektrische Antriebsachse für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee