DE102016202719A1 - Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler - Google Patents

Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler Download PDF

Info

Publication number
DE102016202719A1
DE102016202719A1 DE102016202719.0A DE102016202719A DE102016202719A1 DE 102016202719 A1 DE102016202719 A1 DE 102016202719A1 DE 102016202719 A DE102016202719 A DE 102016202719A DE 102016202719 A1 DE102016202719 A1 DE 102016202719A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
input shaft
transmission
energy converter
transmission input
electromechanical energy
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.)
Pending
Application number
DE102016202719.0A
Other languages
English (en)
Inventor
Stephan Fischer
Achim Gordner
Christopher von Künsberg Sarre
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke 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 Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102016202719.0A priority Critical patent/DE102016202719A1/de
Publication of DE102016202719A1 publication Critical patent/DE102016202719A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/19—Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/1015—Input shaft speed, e.g. turbine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/10—Change speed gearings
    • B60W2510/104—Output speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/10—Change speed gearings
    • B60W2710/1011—Input shaft speed, e.g. turbine speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/10—Road Vehicles
    • B60Y2200/12—Motorcycles, Trikes; Quads; Scooters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2400/00—Special features of vehicle units
    • B60Y2400/42—Clutches or brakes
    • B60Y2400/421—Dog type clutches or brakes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H2061/0474—Smoothing ratio shift by smoothing engagement or release of positive clutches; Methods or means for shock free engagement of dog clutches
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/02—Driving off
    • F16H2312/022—Preparing to drive off
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Antriebssystem für ein Motorrad mit einer Verbrennungskraftmaschine, einem schaltbaren Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle, die mit einer Trennkupplung selektiv mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist und mit einer Getriebeausgangswelle die mit einem antreibbaren Rad verbindbar ist, und mit einem elektromechanischen Energiewandler, der durch die Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Energiewandler mit der Getriebeeingangswelle kinematisch gekoppelt ist und, dass eine von der Verbrennungskraftmaschine der Getriebeeingangswelle zugeführte Antriebsleistung an den elektromechanischen Energiewandler abgebbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Motorrad mit einem geringen Schaltstoß beim Einlegen des ersten Gangs. Vorrichtungen gemäß dem Oberbegriff der Erfindung sind aus dem Stand der Technik, insbesondere DE 10 2011 051 532 A1 , bekannt.
  • Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Motorrads mit schaltbarem Getriebe näher erläutert, dies ist nicht als eine Einschränkung der Erfindung auf eine derartige Anwendung zu verstehen.
  • Bei Motorradgetrieben sind häufig einzelne oder alle Schaltstufen (Gänge) des Getriebes nicht synchronisiert und weiter weisen Motorräder häufig nasslaufende Trennkupplungen zwischen dem antreibenden Verbrennungsmotor und dem Getriebe auf. Dabei überträgt eine nasslaufende Kupplung konzeptbedingt auch in geöffnetem Zustand, insbesondere aufgrund der newtonschen Scherreibung zwischen den Lamellen, ein Schleppmoment. Dieses Schleppmoment führt beim Einlegen des ersten Gangs im Stillstand des Motorrads bei geöffneter Trennkupplung zu einem Schaltstoß, da ein Teil des Motorradgetriebes kinematisch mit dem stillstehenden Hinterrad gekoppelt ist, also stillsteht, und der andere Teil des Getriebes mit der momentanen Motordrehzahl des Verbrennungsmotors und diesem Schleppmoment angetrieben wird und daher rotiert. Wird in diesem Moment der ersten Gang durch Herstellen einer formschlüssigen Verbindung eingelegt, so wird der durch das Schleppmoment angetriebene Teil des Motorradgetriebes schlagartig auf Drehzahl Null abgebremst und es kommt zum Schaltstoß.
  • Aus der DE 10 2011 051 532 A1 ist es bekannt, mittels eines Steuerungseingriffs die Drehzahl des Verbrennungsmotors zu verändern und so den Schaltstoß zu verringern.
  • Es ist eine Aufgabe der Erfindung ein Antriebssystem für ein Motorrad mit einem geringen Schaltstoß zur Verfügung zu stellen. Diese Aufgabe wird durch ein Antriebssystem gemäß Anspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebssystem für ein Motorrad, wobei dieses Antriebssystem ein schaltbares Getriebe aufweist. Das schaltbare Getriebe weist wenigstens eine Neutralstellung und einen ersten Gang, vorzugsweise eine Vielzahl von Gängen, auf. Dabei ist in der Neutralstellung keine Drehmomentübertragung durch das schaltbare Getriebe ermöglicht und der erste Gang ist insbesondere die Schaltstufe, welche zum Anfahren des Motorrads aus dem Stillstand eingelegt ist. Vorzugsweise wird der erste Gang durch Herstellen einer formschlüssigen Verbindung in dem schaltbaren Getriebe eingelegt. Weiter vorzugsweise ist das schaltbare Getriebe mit einer insbesondere nasslaufende Trennkupplung mit einer Verbrennungskraftmaschine koppelbar. Eine derartige nasslaufende Trennkupplung überträgt selbst in geöffneten Zustand, insbesondere also wenn planmäßig kein Drehmoment durch diese übertragbar ist, ein gewisses Schleppmoment welches dazu führt, dass die Getriebeeingangswelle rotiert.
  • Insbesondere beim Einlegen des ersten Gangs aus der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes wird zumindest ein Getriebezahnrad welches kinematische mit dem stillstehenden, antreibbaren Rad des Motorrads gekoppelt ist, mit der rotierenden Getriebeeingangswelle kinematisch gekoppelt beziehungsweise formschlüssig mit dieser verbunden und dies verursacht einen Schaltstoß.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem Antriebssystem für ein Motorrad eine Antriebsvorrichtung für ein einspuriges Kraftfahrzeug zu verstehen. Ein solches Antriebssystem weist insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine zum Bereitstellen einer Antriebsleistung (Drehzahl, Drehmoment) zum Überwinden von Fahrwiderständen des Kraftfahrzeugs auf. Weiter weist dieses Antriebssystem ein schaltbares Getriebe zum Anpassen der von der Verbrennungskraftmaschine abgebbaren Leistung an die Lastanforderung aus den Fahrwiderständen und ein antreibbares Rad zum Übertragen der Antriebsleistung auf die Fahrbahnoberfläche auf.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem Kraftfahrzeug ein Fahrzeug zum Befördern wenigstens einer Person zu verstehen. Vorzugsweise ist unter einem Kraftfahrzeug in diesem Sinn ein einspuriges Fahrzeug, insbesondere ein Motorrad, zu verstehen.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Verbrennungskraftmaschine eine thermische Kraftmaschine zur Umwandlung von chemisch gebundener Energie in kinetische Energie zu verstehen. Diese Verbrennungskraftmaschine gibt Leistung zum Antrieb des Kraftfahrzeugs in Form von mechanischer Leistung, also als Drehzahl und Drehmoment, ab. Die Verbrennungskraftmaschine ist als ein Antriebsmotor des Kraftfahrzeugs zu verstehen. Vorzugsweise ist unter der Verbrennungskraftmaschine ein Verbrennungsmotor in hubkolbenbauweise mit wenigstens einem oder mehreren Zylindern zu verstehen.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem schaltbaren Getriebe eine Einrichtung zum Verändern eines Übersetzungsverhältnisses zwischen einer Getriebeeingangs- und einer Getriebeausgangswelle in diskreten Stufen zu verstehen. Vorzugsweise ist ein solches schaltbares Getriebe als ein Motorradgetriebe mit einer Vielzahl von diskreten Übersetzungsverhältnissen (Gängen) ausgebildet. Vorzugsweise wir der Gang mit der größten Übersetzung, also der Gang des Getriebes, welcher in der Regel zum Anfahren aus dem Stillstand verwendet wird, als erster Gang bezeichnet. Weiter vorzugsweise ist wenigstens einer dieser Gänge des schaltbaren Getriebes unsynchronisiert, vorzugsweise wenigstens der erste Gang, weiter vorzugsweise ist eine Vielzahl von Gängen dieses schaltbaren Getriebes unsynchronisiert, bevorzugt sind alle Gänge unsynchronisiert. Synchronisierungen sind aus dem Kraftfahrzeugbau bekannt und werden, insbesondere bei Automobilgetrieben dazu verwendet, um reibschlüssig Drehzahldifferenz anzugleichen zwischen Bauteilen, welche zum Herstellen einer formschlüssigen Verbindung eingerichtet sind, bei unsynchronisierten Gängen geschieht keine solche reibschlüssige, berührende Drehzahlangleichung.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Trennkupplung eine Einrichtung zu verstehen, welche in Drehmomentübertragungsrichtung von der Antriebsmaschine zum schaltbaren Getriebe zwischen diesen angeordnet ist, sodass die Drehmomentübertragung durch diese Trennkupplung selektiv unterbrechbar ist. Vorzugsweise ist eine solche Trennkupplung als eine Lamellenkupplung und weiter vorzugsweise als eine nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet. Vorzugsweise weist eine nasslaufende Lamellenkupplung eine Vielzahl von Kupplungslamellen auf. Im geöffneten Zustand der Kupplungen sind diese Kupplungslamellen voneinander getrennt und es ist planmäßig kein Drehmoment mit der Kupplung übertragbar. Insbesondere aufgrund der Schmierung der nasslaufenden Lamellenkupplung befindet sich Schmierstoff zwischen einzelnen Kupplungslamellen und ein gewisses Schleppmoment wird aufgrund der Flüssigkeitsreibung, diese kann auch als newtonsche Scherreibung aufgefasst werden, übertragen.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Getriebeeingangswelle eine Welle des schaltbaren Getriebes zu verstehen, auf welche die von der Verbrennungskraftmaschine bereitstellbare Antriebsleistung übertragbar ist. Vorzugsweise ist die Getriebeeingangswelle unmittelbar mit der Trennkupplung verbindbar, beziehungsweise ist mit dieser verbunden, und weiter vorzugsweise ist diese Getriebeeingangswelle mittels der Trennkupplung mit der Antriebsmaschine selektiv und in drehmomentleitender Weise verbindbar.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem Getriebezahnrad ein Zahnrad des schaltbaren Getriebes zu verstehen, welches zur Drehmomentübertragung in diesem vorgesehen ist. Vorzugsweise weist das schaltbare Getriebe eine Vielzahl von Getriebezahnrädern auf, von welchen vorzugsweise einzelne selektiv mit der Getriebeeingangswelle kinematisch koppelbar sind. Weiter vorzugsweise erfolgt diese kinematische Kopplung mittels einer formschlüssigen Verbindung.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einer Getriebeausgangswelle eine Welle des schaltbaren Getriebes zu verstehen, auf welche die von der Verbrennungskraftmaschine auf die Getriebeeingangswelle übertragbare Antriebsleistung weiter übertragen wird und in Richtung auf ein antreibbares Rad des Motorrads abgebbar ist. Vorzugsweise ist das Drehzahlverhältnis zwischen der Getriebeingangs- und der Getriebeausgangswelle durch eine Vielzahl von Getriebezahnrädern in diskreten Stufen veränderbar. Das antreibbare Rad ist dabei dazu eingerichtet, die von der Verbrennungskraftmaschine bereitstellbare Antriebsleistung auf die Fahrbahnoberfläche zu übertragen und Fahrwiderstände so zu überwinden.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter einem elektromechanischen Energiewandler eine Einrichtung zum Umwandeln einer mechanischen Leistung (Drehzahl, Drehmoment) in eine elektrische Leistung (Strom, Spannung) oder umgekehrt zu verstehen. Derartige elektromechanische Energiewandler sind aus dem Stand der Technik als Elektromotor, Generator in verschiedenen Bauformen bekannt. Insbesondere ist der elektromechanische Energiewandler zur Versorgung wenigstens einer Komponente des Motorrads in welchem dieses Antriebssystem verbaut ist, mit elektrischer Leistung eingerichtet. Insbesondere werden derartige elektromechanische Energiewandler als Generator bzw. als Startergenerator bezeichnet. Vorzugsweise ist mit einem an der Getriebeeingangswelle angeordneten elektromechanischen Energiewandler eine wenigstens teilweise Hybridisierung des Antriebssystems ermöglicht. Vorzugsweise ist der elektromechanische Energiewandler in einem Motorbetrieb betreibbar. Weiter vorzugsweise ist die vom elektromechanischen Energiewandler abgebbar elektrische Leistung einem Elektrobordnetz eines Motorrads zuführbar.
  • Vorzugsweise ist der elektromechanische Energiewandler mit der Getriebeeingangswelle kinematisch gekoppelt. Dabei ist unter dieser kinematischen Kopplung zu verstehen, dass eine Bewegung der Getriebeeingangswelle dazu führt, dass eine Leistung auf den elektromechanischen Energiewandler übertragbar ist. Insbesondere ist eine von der Verbrennungskraftmaschine an die Getriebeeingangswelle abgegebene Antriebsleistung von dieser an den elektromechanischen Energiewandler abgebbar. Vorzugsweise ist also die Getriebeeingangswelle in Drehmomentübertragungsrichtung von der Verbrennungskraftmaschine zum elektromechanischen Energiewandler wenigstens abschnittsweise oder vollständig zwischen diesen angeordnet. Insbesondere durch diese Anordnung des elektromechanischen Energiewandlers auf der bzw. an der Getriebeeingangswelle ist es ermöglicht, mit dem elektromechanischen Energiewandler die Drehzahl dieser Welle unabhängig von der Verbrennungskraftmaschine zu beeinflussen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der elektromechanische Energiewandler konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordnet. Dabei ist unter konzentrisch zu verstehen, dass der elektromechanische Energiewandler eine Generatorwelle aufweist, welche zum Aufnehmen oder Abgeben von mechanischer Leistung eingerichtet ist und diese Generatorwelle ist konzentrisch zur Getriebeeingangswelle angeordnet. Weiter vorzugsweise ist die Generatorwelle unmittelbar mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt vorzugsweise drehfest mit dieser verbunden. Weiter vorzugsweise ist die Generatorwelle mittels eines koxialen Generatorgetriebes mit der Getriebeeingangswelle verbindbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist der elektromechanische Energiewandler achsparallel zur Getriebeeingangswelle angeordnet. Weiter vorzugsweise ist der elektromechanische Energiewandler, bzw. die Generatorwelle achskreuzend zur Getriebeeingangswelle angeordnet und insbesondere mit einem Winkelgetriebe mit dieser verbindbar. Weiter vorzugsweise ist der achsparallel zur Getriebeeingangswelle angeordnete elektromechanische Energiewandler mittels eines Generatorgetriebes mit dieser verbindbar.
  • Insbesondere durch die Anordnung eines Generatorgetriebes ist es ermöglicht, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle an ein Betriebskennfeld des elektromechanischen Energiewandlers anzupassen und so einen besonders effizienten Betrieb zu ermöglichen. Insbesondere durch eine unmittelbare Kopplung des elektromechanischen Energiewandlers mit der Getriebeeingangswelle ist ein besonders einfacher Aufbau der Antriebsvorrichtung ermöglicht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der elektromechanische Energiewandler als ein Startergenerator ausgebildet. Vorzugsweise ist ein solcher Startergenerator dazu eingerichtet, die zum Starten der Verbrennungskraftmaschine notwendige Leistung zur Verfügung zu stellen. Weiter vorzugsweise ist ein solcher Startergenerator dazu eingerichtet, elektrische Leistung für das Bordnetz des Motorrads zur Verfügung zu stellen.
  • Das zuvor beschriebene Antriebssystem für ein Motorrad ist mit einem Verfahren steuerbar, welches folgende Schritte aufweisen kann,
    • – Erkennen eines Schaltwunsches aus einem Gang des schaltbaren Getriebes in einen weiteren Gang, wobei in diesem Sinn unter einer Neutralstellung des schaltbaren Getriebes ein Gang (Neutralgang) zu verstehen ist,
    • – nach dem Erkennen eines solchen Schaltwunsches, ansteuern des elektromechanischen Energiewandlers, um dadurch einen Schaltstoß, wie er beim Einlegen des weiteren Gangs auftreten kann, zu verringern.
  • Für die Ansteuerung des elektromechanischen Energiewandlers wird insbesondere die Drehzahl der Getriebeausgangswelle erfasst. Die Drehzahl der Getriebeausgangswelle ist insbesondere proportional zur Geschwindigkeit des Motorrads, so dass die Drehzahl dieser aus der Geschwindigkeit des Motorrads ableitbar ist. Vorzugsweise wird die Drehzahl der Getriebeausgangswelle gemessen.
  • Weiter vorzugsweise wird die momentane Drehzahl der Getriebeeingangswelle erfasst, insbesondere ist die Drehzahl der Getriebeeingangswelle proportional zur Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine, mittels welcher diese antreibbar ist. Weiter vorzugsweise ist die Drehzahl der Getriebeeingangswelle über die Übersetzung des schaltbaren Getriebes und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle oder einer weiteren Getriebewelle des schaltbaren Getriebes bestimmbar und weiter vorzugsweise wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle gemessen.
  • Beim Wechseln von einem Gang in einen weiteren Gang des schaltbaren Getriebes kommt es in der Regel zu einem Schaltstoß. Ein solcher Schaltstoß beruht auf der Drehzahldifferenz von Getriebebauteilen, die zum Realisieren des Gangs der eingelegt werden soll, drehmomentleitend miteinander verbunden werden. Bei schaltbaren Getrieben in Automobilen, wird ein solcher Schaltstoß in der Regel durch Konussynchronisierungen vermieden, da die zu Verbindenden Getriebebauteil zunächst reibschlüssig und erst nach dem Angleichen der Drehzahlen formschlüssig miteinander verbunden werden.
  • Erfindungsgemäß ist für jede Gangstufe beziehungsweise jeden Wechsel von zwei Gangstufen (n nach n+1 oder n+1 nach n, wobei n ein Platzhalter für eine Gangstufe ist, einschließlich Null für die Neutralstellung) und Drehzahl der Getriebeausgangswelle eine Solldrehzahl der Getriebeeingangswelle bestimmbar. Dabei ist die Solldrehzahl derart bestimmt, dass bei dieser ein geringer beziehungsweise kein Schaltstoß auftritt. Eine solche Solldrehzahl ist vorzugsweise berechenbar oder bevorzugt mittels Versuchen bestimmbar.
  • Vorzugsweise wird der elektromechanische Energiewandler derart angesteuert, dass dieser die momentane Drehzahl der Getriebeeingangswelle der Solldrehzahl dieser annähert. Insbesondere wird beim Auslegen des Gangs, aus welchem in den weiteren Gang geschaltet wird, die Kopplung der Getriebeeingangswelle mit der Getriebeausgangswelle im schaltbaren Getriebe unterbrochen. Weiter wird vorzugsweise zum Gangwechsel die Trennkupplung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Getriebeeingangswelle geöffnet und insbesondere dadurch ist die Getriebeeingangswelle über die elektromechanischen Energiewandler freibewegbar und die Drehzahl dieser ist somit veränderbar. Vorzugsweise wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle also solange erhöht oder verringert, bis eine Differenzdrehzahl zwischen der Solldrehzahl für diesen Gangwechsel und der momentanen Drehzahl der Getriebeeingangswelle einen vorgebbaren Schwellenwert erreicht oder unterschreitet. Insbesondere durch eine derartige Steuerung ist es erreichbar, dass keine oder nur geringe Schaltstöße beim Gangwechsel auftreten und dadurch ist die Lebensdauer des schaltbaren Getriebes verlängerbar.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform wird ein Stillstandsmodus des Motorrads erkannt. Vorzugseise wird zum Erkennen des Stillstandsmodus die Fahrzeuggeschwindigkeit beziehungsweise die Drehzahl der Getriebeausgangswelle herangezogen.
  • Insbesondere im Fahrzeugstillstand ist die Drehzahl der Getriebeausgangswelle bekannt, da dies kinematisch mit dem antreibbaren Rad gekoppelt ist steht die Getriebeausgangswelle daher still.
  • Bei derartigen Antriebssystemen kann es, insbesondere im Fahrzeugstillstandsmodus, zu einem ungeplanten Antrieb der Getriebeeingangswelle bei geöffneter Trennkupplung, insbesondere durch ein sogenanntes Schleppmoment in der Trennkupplung kommen. Ein solcher ungeplanter Antrieb der Getriebeeingangswelle tritt insbesondere auf, wenn die Trennkupplung als nasslaufende Kupplung und vorzugsweise als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildet ist. Insbesondere dieser ungeplante Antrieb führt dazu, dass die Getriebeeingangswelle, wenn das schaltbare Getriebe sich in Neutralstellung befindet, eine von Null verschiedene Drehzahl aufweisen kann. Beim Einlegen des 1. Gangs aus der Neutralstellung wird die Getriebeeingangswelle schlagartig mit dem stillstehenden Hinterrad kinematisch gekoppelt, insbesondere dieser Vorgang kann einen Schaltstoß hervorrufen.
  • Bezogen auf das erfindungsgemäß Verfahren ergibt sich für den Fahrzeugstillstand der Fall insbesondere wie nachfolgend dargelegt:
    • – Drehzahl der Getriebeausgangswelle = 0,
    • – Drehzahl der Getriebeeingangswelle > 0,
    • – Solldrehzahl für die Getriebeeingangswelle = 0,
  • Vorzugsweise wird dann Drehzahl der Getriebeeingangswelle durch Aufbringen eines Bremsdrehmoments mittels des elektromechanischen Energiewandlers verringert und somit ist der Schaltstoß verringerbar.
  • Zum Erkennen eines Schaltwunsches aus der Neutralstellung oder aus einem andern Gang in einen weiteren beziehungsweise den ersten Gang des schaltbaren Getriebes wird insbesondere entweder der Betriebszustand der Trennkupplung (geöffnet/geschlossen) oder vorzugsweise einer Gangwahleinrichtung, vorzugsweise eines Schalthebels oder Schaltpedals oder bevorzugt der Trennkupplung und der Gangwahleinrichtung erfasst.
  • Weiter vorzugsweise wird für dieses Verfahren erkannt, welcher Gang des Getriebes momentan eingelegt ist (1., N, 2., 3., 4., 5., 6. usw.) weiter vorzugsweise wir erkannt in welchen Gang gewechselt werden soll. Insbesondere ist es durch die zuvor beschriebenen Schritte des Verfahrens ermöglicht, die Getriebeeingangswelle abzubremsen oder zu beschleunigen bevor aus einem Gang, insbesondere der Neutralstellung, in einen weiteren Gang, beziehungsweise den ersten Gang, geschaltet wird und durch dieses Anpassung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle an eine Solldrehzahl, mithin Drehzahl = 0 im Stillstand, ist es ermöglicht den Schallstoß zu verringern.
  • Im Sinne der Erfindung ist unter der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes ein Betriebszustand dieses schaltbaren Getriebes zu verstehen, in welchem, insbesondere dauerhaft, keine drehmomentleitende Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle besteht. Weiter ist und der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes der Neutralgang des schaltbaren Getriebes zu verstehen. Im Sinne der Erfindung ist unter dem ersten Gang des schaltbaren Getriebes der Gang mit der höchsten Übersetzung zu verstehen, insbesondere also der Gang welcher zum Anfahren aus dem Stillstand planmäßig eingelegt wird. In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle erfasst. Vorzugsweise wird das vom elektromechanischen Energiewandler aufgebrachte Bremsdrehmoment im Falle eines Schaltvorgangs aus der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes in den ersten Gang in Abhängigkeit von dieser Drehzahl der Getriebeeingangswelle gesteuert. Vorzugsweise führt eine größere Drehzahl der Getriebeeingangswelle zu einem größeren Bremsdrehmoment. Vorzugsweise verhalten sich die Drehzahl der Getriebeeingangswelle und das Bremsdrehmoment proportional zueinander. Insbesondere durch ein in Abhängigkeit von der Drehzahl der Getriebeeingangswelle geregeltes Bremsdrehmoment ist es ermöglicht, eine schnell rotierende Getriebeeingangswelle entsprechend schnell abzubremsen und so ein besonders komfortables Einlegen des ersten Gangs aus der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes zu ermöglichen.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, insbesondere wenn Schaltvorgänge automatisiert durchgeführt werden, wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle erfasst und weiter wird diese Drehzahl mit einem vorzugsweise weiteren vorgebbaren Solldrehzahlwert verglichen. Ist die Drehzahl der Getriebeeingangswelle größer als dieser Solldrehzahlwert, so wird das Einlegen des ersten Gangs aus der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes verhindert, bis die Drehzahl der Getriebeeingangselle durch das Bremsdrehmoment des elektromechanischen Energiewandlers derart verringert ist, dass diese den Solldrehzahlwert erreicht hat oder unterschreitet.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird unmittelbar nach dem Erkennen einer Betätigung der Trennkupplung, insbesondere im Fahrzeugstillstand, vom elektromechanischen Energiewandler ein Drehmoment auf die Getriebeeingangswelle aufgebracht, umso die Drehzahldifferenz zwischen der Solldrehzahl der Getriebeeingangswelle und der Getriebeeingangswelle zu verringern. Vorzugsweise wird zum Erkennen einer Betätigung der Trennkupplung eine Betätigungseinrichtung insbesondere ein Kupplungshebel oder -pedal, bzw. die Stellung einer solchen Einrichtung, vorzugsweise Trennkupplung gelüftet oder geschlossen, durch das Verfahren erfasst. Insbesondere ist es durch eine solche unmittelbare Kopplung des Betriebszustandes der Trennkupplung und des Abbremsens/Beschleunigens der Getriebeeingangswelle ermöglicht, ein besonders einfaches und damit betriebssicheres Verfahren zur Verfügung zu stellen.
  • Insbesondere kann ein weiteres Betriebsverfahren vorgesehen sein, welches mit dem zuvor genannten Verfahren kombinierbar ist oder unabhängig von diesem nur mit dem zuvor genannten Antriebssystem ausführbar ist. Dieses weitere Betriebsverfahren ist zum Ermöglichen eines emissionsfreien Betriebs vorgesehen. Insbesondere wenn durch den elektromechanische Energiewandler eine bestimmte Nennleistung bereitstellbar ist, ist es ermöglicht, diesen zum Antrieb des Motorrads, also zum Überwinden von Fahrwiderständen, einzusetzen.
  • Vorzugsweise sieht dieses Verfahren eine Erkennung der Stellung der Trennkupplung vor und ist vorzugsweise bei geöffneter Trennkupplung ausführbar. Weiter vorzugsweise ist der emissionsfreie Betrieb des Motorrads durch eine Eingabe des Fahrers anwählbar. Vorzugsweise wird der elektromechanische Energiewandler zum Antrieb des Motorrads herangezogen, wenn vorzugsweise der emissionsfreie Betrieb des Motorrads angewählt ist und weiter vorzugsweise die Trennkupplung in eine geöffnete Position, insbesondere also keine drehmomentleitende Verbindung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Getriebeeingangswelle hergestellt ist, überführt ist.
  • Mit einem Antriebssystem der zuvor beschriebenen Art, beziehungsweise einem solchen Antriebssystem welches mit wenigstens einem der genannten Betriebsverfahren steuerbar ist, ist ein ruckfreies und sicheres Einlegen des gewünschten Ganges erreichbar. Das Regeln des elektromechanischen Energiewandlers ersetzt somit insbesondere die Synchronisation des Getriebes.
  • Weiter ermöglicht die vorteilhafte Anordnung des elektromechanischen Energiewandlers bei geöffneter Trennkupplung den rein elektrischen Betrieb des Fahrzeugs mittels des elektromechanischen Energiewandlers unter zu Hilfenahme der Getriebeübersetzungen des Verbrennungskraftmaschine.
  • Nachfolgend ist die Erfindung sowie einzelne Merkmale dieser anhand der teilweise schematisierten Figuren näher erläutert und beschrieben, dabei zeigt:
  • 1: ein schematisiertes Antriebssystem für ein Motorrad,
  • 2: eine Schnittdarstellung der Getriebeeingangswelle,
  • 3: einen exemplarischen Ablaufplan für ein Verfahren zum Steuern dieses Antriebssystems für den Wechsel vom Neutralgang (0) in den 1. Gang.
  • In 1 ist ein Schnitt durch ein schematisiertes Antriebssystem für ein Motorrad dargestellt. Dabei ist von einem Verbrennungsmotor 1 Antriebsleistung zum Überwinden von Fahrwiderständen mittels eines schaltbaren Getriebes 13 in Richtung auf ein antreibbares Rad 12 bereitstellbar. Die Verbrennungskraftmaschine 1 ist mittels der nasslaufende Lamellenkupplung 2 selektiv mit der Getriebeeingangswelle 3 des schaltbaren Getriebes 13 verbindbar. Auf der Getriebeeingangswelle 3 ist eine Schiebemuffe 4 angeordnet, welche in Richtung 9 axial verschieblich ist, um eine formschlüssige Verbindung mit dem Getriebezahnrad 5 herzustellen.
  • Durch die nasslaufende Lamellenkupplung 2 wird, selbst wenn diese geöffnet ist ein Schleppmoment auf die Getriebeeingangswelle 3 übertragen. Durch dieses Schleppmoment wird die Getriebeeingangswelle 3, auch bei geöffneter Lamellenkupplung 2 in Rotation versetzt. Im Stillstand des Fahrzeugs ist das Getriebezahnrad 5 kinematischer mit dem stillstehenden Rad 12 gekoppelt und beim Herstellen der formschlüssigen Verbindung über die Schiebemuffe 4 kommt es daher, bei aus dem Stand der Technik bekannten Antriebssystemen, zum Schaltstoß.
  • Die Getriebeeingangswelle ist mit einem Generator 8 verbunden. Der Generator 8 ist zum Bereitstellen von elektrischer Leistung für das Bordnetzes des Motorrads (nicht dargestellt) eingerichtet. Wird die nasslaufende Lamellenkupplung 2 zum Einlegen des ersten Gangs im Stillstand des Motorrads, also zum Herstellen der formschlüssigen Verbindung mittels der Schiebemuffe 4, geöffnet, so bremst der Generator 8 die Getriebeeingangswelle 3 ab und beim Herstellen der formschlüssigen Verbindung zwischen dem Getriebezahnrad 5 und der Schiebemuffe 4 kommt es zu keinem oder zu einem geringen Schallstoß.
  • Die von der Verbrennungskraftmaschine 1 bereitgestellte Antriebsleistung wird über das Getriebezahnrad 5 auf ein weiteres Getriebezahnrad 6 übertragen, dabei ist dieses weitere Getriebezahnrad 6 auf einer zur Getriebeeingangswelle achsparallel angeordneten Getriebeausgangswelle 7 angeordnet.
  • Der Aufbau des schaltbaren Getriebes 13 ist in 1 lediglich stark vereinfacht dargestellt. Die Getriebeausgangswelle 7 ist mit einem Zugmittelgetriebe 11 zur Leistungsübertragung mit dem antreibbaren Rad 12 des Antriebssystems verbunden.
  • In 2 ist eine vereinfachte Teilschnittdarstellung der Getriebeeingangswelle 3 gezeigt. Die Getriebeeingangswelle 3 ist mit dem Generator 8 unmittelbar verbunden. Auf der Getriebeeingangswelle 3 ist das Getriebezahnrad 5 drehbar gelagert. Das Getriebezahnrad 5 ist mittels der Schiebemuffe 4, die in Richtung 9 axial verschieblich auf der Getriebeeingangswelle 3 angeordnet ist, formschlüssig mit dieser verbindbar. Die Getriebeeingangswelle 3 ist mittels der nasslaufende Lamellenkupplung 2 selektiv mit der Verbrennungskraftmaschine (nicht dargestellt) verbindbar.
  • In 3 ist ein vereinfachter Ablaufplan für das Verfahren zum Steuern des zuvor beschriebenen Antriebssystems beim Wechseln vom Neutralgang in den ersten Gang dargestellt. Das dargestellte Verfahren ist entsprechend auf andere Gangwechsel übertragbar.
  • Mittels der Kupplungsüberwachung wird der Betriebszustand der nasslaufende Lamellenkupplung, welche zum selektiven Verbinden der Verbrennungskraftmaschine mit der Getriebeeingangswelle ausgebildet ist, überwacht. Sobald die Kupplung betätigt wird, d.h. sobald die nasslaufende Lamellenkupplung geöffnet wird und sich das Motorrad sowohl im Stillstand befindet wie auch die Neutralstellung des schaltbaren Getriebes angewählt ist (Neutralgang eingelegt) erkennt das Verfahren einen Schaltwunsch vom Gang 0 (Neutralstellung) in den ersten Gang. Nach dem Erkennen eines solchen Schaltwunsches wird der elektromechanische Energiewandler, welcher kinematischer mit der Getriebeeingangswelle gekoppelt ist derart angesteuert, dass dieser ein Bremsdrehmoment auf die Getriebeeingangswelle aufbringt. Durch dieses Bremsdrehmoment wird die Drehzahl der Getriebeeingangswelle, welche durch Schleppmoment der Lamellenkupplung angetrieben wird, verringert und beim Einlegen des ersten Gangs aus der Neutralstellung des schaltbaren Getriebes tritt kein oder nur noch ein geringer Schaltstoß auf.
  • 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 102011051532 A1 [0001, 0004]

Claims (12)

  1. Antriebssystem für ein Motorrad mit einer Verbrennungskraftmaschine (1), einem schaltbaren Getriebe (13) mit einer Getriebeeingangswelle (3), die mit einer Trennkupplung (2) selektiv mit der Verbrennungskraftmaschine (1) verbindbar ist und mit einer Getriebeausgangswelle (7) die mit einem antreibbaren Rad (12) verbindbar ist, und mit einem elektromechanischen Energiewandler (8), der durch die Verbrennungskraftmaschine (1) antreibbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Energiewandler (8) mit der Getriebeeingangswelle (3) kinematisch gekoppelt ist und, dass eine von der Verbrennungskraftmaschine (1) der Getriebeeingangswelle (3) zugeführte Antriebsleistung an den elektromechanischen Energiewandler (8) abgebbar ist.
  2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Energiewandler (8) konzentrisch zur Getriebeeingangswelle (3) angeordnet ist.
  3. Antriebsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Energiewandler (8) achsparallel zur Getriebeeingangswelle (3) angeordnet ist und mit einem Generatorgetriebe mit dieser verbunden ist.
  4. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Energiewandler (8) als Generator zur Versorgung wenigstens einer weiteren Komponente eines Motorrads mit elektrischer Leistung eingerichtet ist.
  5. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der elektromechanische Energiewandler (8) als Startergenerator ausgebildet ist.
  6. Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung einen motorischen Kupplungsaktuator aufweist, dass dieser Kupplungsaktuator dazu eingerichtet ist, die Trennkupplung von einem geschlossenen in einen geöffneten Zustand zu überführen oder umgekehrt.
  7. Verfahren zum Steuern des Antriebssystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schaltwunsch zum Wechseln von einem in einen weiteren Gang des schaltbaren Getriebes erkannt wird, wobei die Neutralstellung des schaltbaren Getriebes als ein solcher Gang aufgefasst wird, dass zum Erkennen des Schaltwunsches entweder ein Betriebszustand der Trennkupplung (2) oder einer Gangwahleinrichtung oder beider erfasst wird, dass die Drehzahl der Getriebeausgangswelle erfasst wird, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle erfasst wird, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle mit einer Solldrehzahl für die Getriebeeingangswelle für diesen Gangwechsel verglichen wird und, dass der elektromechanische Energiewandler (8) derart angesteuert wird, dass eine Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeeingangswelle und deren Solldrehzahl einen vorgebbaren Schwellenwert erreicht oder unterschreitet.
  8. Verfahren zum Steuern des Antriebssystems nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stillstandszustand des Fahrzeugs erkannt wird, dass nach dem Erkennen des Fahrzeugstillstands und eines Schaltwunsches von der Neutralstellung in einen ersten Gang des schaltbaren Getriebes der elektromechanische Energiewandler (8) derart angesteuert wird, dass dieser ein Bremsdrehmoment auf die Getriebeeingangswelle (3) aufbringt, so dass die Drehzahl dieser verringert wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das vom elektromechanischen Energiewandler (8) aufgebrachte Drehmoment in Abhängigkeit von dieser Differenzdrehzahl gesteuert wird, dass das eine größere Differenzdrehzahl der Getriebeeingangswelle (3) ein größeres Drehmoment des elektromechanischen Energiewandlers hervorruft.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein Einlegen des Gangs, in den gewechselt werden soll, erst dann erfolgt, wenn diese Solldrehzahlwert den vorgebbaren Schwellenwert erreicht oder unterschreitet.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach dem Erkennen einer Betätigung der Trennkupplung (2) vom elektromechanischen Energiewandler (8) ein Drehmoment auf die Getriebeeingangswelle (3) aufgebracht wird um die Differenzdrehzahl dieser zu verringern.
  12. Verfahren zum Betrieb einer Vorrichtung eines Antriebssystems nach einem Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei geöffneter Trennkupplung (2) der elektromechanische Energiewandler (8) zum Bereitstellen eines Antriebsdrehmoments zum Überwinden von Fahrwiderständen in einem Motorbetrieb betrieben wird.
DE102016202719.0A 2016-02-23 2016-02-23 Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler Pending DE102016202719A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016202719.0A DE102016202719A1 (de) 2016-02-23 2016-02-23 Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016202719.0A DE102016202719A1 (de) 2016-02-23 2016-02-23 Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016202719A1 true DE102016202719A1 (de) 2017-08-24

Family

ID=59522613

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016202719.0A Pending DE102016202719A1 (de) 2016-02-23 2016-02-23 Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016202719A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900022482A1 (it) * 2019-11-29 2021-05-29 Piaggio & C Spa Veicolo a sella cavalcabile con propulsione ibrida
DE102020207882A1 (de) 2020-06-25 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Zweirads

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110040434A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-17 Kokusan Denki Co., Ltd. Motorcycle
DE102011078512A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-03 Zf Friedrichshafen Ag Schaltverfahren für ein Getriebe
DE102011051532A1 (de) 2011-07-04 2013-01-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebssystem, insbesondere für ein Motorrad
DE112013003691T5 (de) * 2012-09-28 2015-04-09 Aisin Aw Co., Ltd. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
US20150149016A1 (en) * 2013-11-28 2015-05-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power unit and saddle-riding type vehicle

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110040434A1 (en) * 2009-08-05 2011-02-17 Kokusan Denki Co., Ltd. Motorcycle
DE102011078512A1 (de) * 2011-07-01 2013-01-03 Zf Friedrichshafen Ag Schaltverfahren für ein Getriebe
DE102011051532A1 (de) 2011-07-04 2013-01-10 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebssystem, insbesondere für ein Motorrad
DE112013003691T5 (de) * 2012-09-28 2015-04-09 Aisin Aw Co., Ltd. Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
US20150149016A1 (en) * 2013-11-28 2015-05-28 Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha Power unit and saddle-riding type vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201900022482A1 (it) * 2019-11-29 2021-05-29 Piaggio & C Spa Veicolo a sella cavalcabile con propulsione ibrida
DE102020207882A1 (de) 2020-06-25 2021-12-30 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, insbesondere eines Zweirads

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19981968B4 (de) Getriebe mit zumindest zwei Wellen und einer Elektromaschine oder einer automatisierten Scheibenkupplung
DE19859458B4 (de) Getriebe
DE19631983C1 (de) Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes und Doppelkupplungsgetriebe mit Synchronisiereinrichtung
EP2726354B1 (de) Verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs
DE102013224853B4 (de) Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Schaltgetriebes
DE112014005375B4 (de) Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems eines Fahrzeugs, Antriebssystem, Computerprogrammprodukt und Fahrzeug
DE102016202828A1 (de) Antriebssystem für ein Hybridfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebssystems
DE10235256A1 (de) Getriebe und Verfahren zum Durchführen von Schaltvorgängen
EP2504211B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben eines hybridfahrzeuges
DE102009002805A1 (de) Parallel-Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge
DE19945474A1 (de) Kraftfahrzeug
WO2002085661A1 (de) Verfahren zur aufbringung eines bremsmomentes im schubbetrieb bei einem fahrzeug mit einer automatisierten kupplung und/oder einem automatisierten getriebe
WO2013139417A1 (de) Kraftfahrzeugantriebsstrangvorrichtung mit einer aktiven synchronisiereinheit und verfahren zum einlegen eines getriebeganges
DE102010023093A1 (de) Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Ansteuern eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges
DE102016202719A1 (de) Motorradgetriebe mit elektromechanischen Energiewandler
EP1632694B1 (de) Antriebsstrang mit Parallelschaltgetriebe
DE19845604C5 (de) Stufengetriebe und Verfahren zum Auslegen eines Ganges eines Stufengetriebes
DE102011120626A1 (de) Abkoppelbarer hydrodynamische Retarder und Steuerungsverfahren hierfür
EP3510295B1 (de) Verfahren zum synchronisieren zweier antriebselemente eines antriebsstrangs eines kraftfahrzeugs, sowie antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
DE112016005063B4 (de) Verfahren zum Schalten in einem Getriebe, Getriebe und Fahrzeug
DE102005036894A1 (de) Antriebsstrang mit Parallelschaltgetriebe
EP3430282B1 (de) Bremseinrichtung für getriebezahnräder
DE102010033074A1 (de) Kraftfahrzeuggetriebe sowie Verfahren zum Schalten eines Kraftfahrzeuggetriebes
DE102014219099A1 (de) Verfahren zur Schaltsteuerung eines automatisierten Schaltgetriebes in einem elektromotorisch angetriebenen Fahrzeug
DE102010022912A9 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication