DE102016220480A1 - Powertrain for a hybrid vehicle, as well as hybrid vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (1) für ein Hybridfahrzeug, mit wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine (2), mit wenigstens einer elektrischen Maschine (6), und mit wenigstens einer Achse (8), welche eine Abtriebseinrichtung (9) aufweist, über welche Räder (10, 11) der Achse (8) von der Verbrennungskraftmaschine (2) und von der elektrischen Maschine (6) antreibbar sind, wobei jeweilige, von der Verbrennungskraftmaschine (2) und von der elektrischen Maschine (6) bereitgestellte Antriebsleistungen zum Antreiben der Räder (10, 11) getrennt voneinander von der Verbrennungskraftmaschine (2) und von der elektrischen Maschine (6) auf eine Koppeleinrichtung (12) und von dieser auf die Abtriebseinrichtung (9) übertragbar sind, wobei die Koppeleinrichtung (12) wenigstens ein erstes Übertragungselement (13), über das die von der elektrischen Maschine (6) bereitgestellten Antriebsleistungen auf (9) die Abtriebseinrichtung übertragbar sind, und wenigstens ein zweites Übertragungselement (14), über das die von der Verbrennungskraftmaschine (2) bereitgestellten Antriebsleistungen auf die Abtriebseinrichtung (9) übertragbar sind, aufweist und zwischen einer ersten Koppelstellung, in welcher das erste Übertragungselement (13) mit der Abtriebseinrichtung (9) gekoppelt und das zweite Übertragungselement (14) von der Abtriebseinrichtung (9) entkoppelt ist, einer zweiten Koppelstellung, in welcher das erste Übertragungselement (13) von der Abtriebseinrichtung (9) entkoppelt und das zweite Übertragungselement (14) mit der Abtriebseinrichtung (9) gekoppelt ist, einer dritten Koppelstellung, in welcher die Übertragungselemente (13, 14) mit der Abtriebseinrichtung (9) gekoppelt sind, und einer vierten Koppelstellung, in welcher die Übertragungselemente (13, 14) miteinander gekoppelt und von der Abtriebseinrichtung (9) entkoppelt sind, verstellbar ist. The invention relates to a drive train (1) for a hybrid vehicle, with at least one internal combustion engine (2), with at least one electric machine (6), and with at least one axle (8), which has an output device (9), via which wheels ( 10, 11) of the axle (8) of the internal combustion engine (2) and of the electric machine (6) are driven, wherein respective, provided by the internal combustion engine (2) and the electric machine (6) drive power for driving the wheels ( 10, 11) can be transferred separately from the internal combustion engine (2) and from the electric machine (6) to a coupling device (12) and from this to the output device (9), wherein the coupling device (12) has at least one first transmission element (13 ), via which the drive power provided by the electric machine (6) can be transmitted to (9) the output device, and at least one second transmission transmission element (14) via which the drive power provided by the internal combustion engine (2) to the output device (9) are transferable, and between a first coupling position, in which the first transmission element (13) coupled to the output device (9) and the second Transmission element (14) is decoupled from the output device (9), a second coupling position, in which the first transmission element (13) decoupled from the output device (9) and the second transmission element (14) is coupled to the output device (9), a third Coupling position, in which the transmission elements (13, 14) are coupled to the output device (9), and a fourth coupling position in which the transmission elements (13, 14) coupled to each other and decoupled from the output device (9) is adjustable.
Description
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1, sowie ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.The invention relates to a drive train for a hybrid vehicle according to the preamble of
Derartige Antriebsstränge für Hybridfahrzeuge sind aus dem allgemeinen Stand der Technik und insbesondere aus dem Serienfahrzeugbau bereits hinlänglich bekannt. Der Antriebsstrang umfasst wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine, welche auch als Brennkraftmaschine oder Verbrennungsmotor bezeichnet wird. Ferner umfasst der Antriebsstrang wenigstens eine elektrische Maschine und wenigstens eine Achse, welche eine Abtriebseinrichtung aufweist, über welche Räder der Achse von der Verbrennungskraftmaschine und von der elektrischen Maschine antreibbar sind. Durch dieses Antreiben der Räder es Hybridfahrzeugs ist das Hybridfahrzeug insgesamt von der elektrischen Maschine und von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar. Ein solches Hybridfahrzeug kombiniert somit wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektrische Maschine als Antriebsaggregat zum Antreiben des Hybridfahrzeugs. Dabei ist beispielsweise die elektrische Maschine in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem die Räder und somit das Hybridfahrzeug insgesamt antreibbar ist.Such powertrains for hybrid vehicles are already well known from the general state of the art and in particular from series production. The drive train comprises at least one internal combustion engine, which is also referred to as an internal combustion engine or internal combustion engine. Furthermore, the drive train comprises at least one electric machine and at least one axle, which has an output device, via which wheels of the axle can be driven by the internal combustion engine and by the electric machine. By driving the wheels of the hybrid vehicle, the hybrid vehicle is drivable as a whole by the electric machine and the internal combustion engine. Such a hybrid vehicle thus combines at least one internal combustion engine and at least one electric machine as a drive unit for driving the hybrid vehicle. In this case, for example, the electric machine is operable in an engine operation and thus as an electric motor, by means of which the wheels and thus the hybrid vehicle as a whole can be driven.
Bei Hybridfahrzeugen beziehungsweise bei Antriebsträngen für Hybridfahrzeuge kann zwischen unterschiedlichen Systemstrukturen unterschieden werden. Bei einem seriellen Hybrid hat beispielsweise lediglich ein Energiewandler eine mechanische Verbindung zur Achse. Da die Achse beziehungsweise die Räder der Achse von der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise von der elektrischen Maschine antreibbar ist beziehungsweise sind, wird die Achse auch als Antriebsachse bezeichnet. Üblicherweise ist es dabei vorgesehen, dass wenigstens ein Energiespeicher wie beispielsweise ein Akkumulator mittels der Verbrennungskraftmaschine aufgeladen werden kann. Unter diesem Aufladen ist zu verstehen, dass in dem Energiespeicher elektrische Energie beziehungsweise elektrischer Strom gespeichert wird. Mittels des im Energiespeicher gespeicherten elektrischen Stroms kann die elektrische Maschine in ihrem Motorbetrieb versorgt und dadurch betrieben werden. Der Energiespeicher stellt somit Fahrenergie für die elektrische Maschine bereit, um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben und somit die Räder der Antriebsachse mittels der elektrischen Maschine antreiben zu können.In hybrid vehicles or powertrains for hybrid vehicles can be distinguished between different system structures. For example, in a serial hybrid, only one energy converter has a mechanical connection to the axis. Since the axle or the wheels of the axle can be driven by the internal combustion engine or by the electric machine, the axle is also referred to as the drive axle. Usually, it is provided that at least one energy storage such as an accumulator can be charged by means of the internal combustion engine. Under this charging is to be understood that in the energy storage electrical energy or electric power is stored. By means of the electric current stored in the energy store, the electric machine can be powered in its engine operation and thereby operated. The energy storage thus provides driving energy for the electric machine to operate the electric machine in the engine operation and thus to drive the wheels of the drive axle by means of the electric machine can.
Bei einem parallelen Hybrid wirken die elektrische Maschine und die Verbrennungskraftmaschine zugleich auf die Abtriebseinrichtung, und Drehmomente, welche von der elektrischen Maschine und von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt werden, können addiert genutzt werden. Dadurch kann im Vergleich zu einem seriellen Betrieb eine schwächere beziehungsweise gewichts- und bauraumsparende Auslegung der elektrischen Maschine und der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht werden. Ferner ist ein sogenannter leistungsverzweigter Hybrid bekannt, welcher auch als Mischhybrid bezeichnet wird. Ein solcher leistungsverzweigter Hybrid ermöglicht die Kombination von Betriebsmoden eines seriellen Hybriden und eines parallelen Hybriden. Bei einem ersten der Betriebsmoden wird das Hybridfahrzeug rein elektrisch angetrieben, wobei die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert ist oder Leistung beziehungsweise Energie zum Aufladen des Energiespeichers bereitstellt. Alternativ ist es vorgesehen, dass die Verbrennungskraftmaschine direkt an die Antriebsachse gekoppelt wird. Häufig werden bei Mischhybriden Planetengetriebe verbaut, um eine flexible Zuschaltung der Verbrennungskraftmaschine und der elektrischen Maschine während der Fahrt zu ermöglichen. Solche Planetengetriebe sind zusätzliche Komponenten, welche zu einem hohen Gewicht und zu einem hohen Bauraumbedarf des Antriebsstrangs führen. Ferner kommt es dadurch zu einer hohen Anzahl an rotierenden Bauteilen.In a parallel hybrid, the electric machine and the internal combustion engine simultaneously act on the output device, and torques provided by the electric machine and by the internal combustion engine can be used together. As a result, a weaker or weight and space-saving design of the electrical machine and the internal combustion engine can be made possible compared to a serial operation. Furthermore, a so-called power branched hybrid is known, which is also referred to as mixed hybrid. Such a power split hybrid allows the combination of serial hybrid and parallel hybrid modes of operation. In a first of the operating modes, the hybrid vehicle is driven purely electrically, wherein the internal combustion engine is deactivated or provides power or energy for charging the energy store. Alternatively, it is provided that the internal combustion engine is coupled directly to the drive axle. Frequently, planetary gearboxes are installed in hybrid hybrids to allow flexible connection of the internal combustion engine and the electric machine while driving. Such planetary gears are additional components, which lead to a high weight and a high space requirement of the drive train. Furthermore, this results in a high number of rotating components.
Des Weiteren offenbart die
Der
Außerdem offenbart die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Antriebsstrang und ein Hybridfahrzeug der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass unterschiedliche Betriebsmoden auf bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisierbar sind.Object of the present invention is to develop a powertrain and a hybrid vehicle of the type mentioned in such a way that different operating modes in space, weight and cost feasible manner.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch ein Hybridfahrzeug mit den Merkmalen des Patentanspruchs 9 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche. This object is achieved by a drive train with the features of
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug, welches vorzugsweise als Personenkraftwagen ausgebildet ist. Der Antriebsstrang umfasst wenigstens eine Verbrennungskraftmaschine und wenigstens eine elektrische Maschine. Ferner umfasst der Antriebsstrang wenigstens eine Achse, welche eine Abtriebseinrichtung aufweist, über die Räder der Achse von der Verbrennungskraftmaschine und von der elektrischen Maschine antreibbar sind. Hierzu ist die elektrische Maschine beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betreibbar, mittels welchem die Räder der Achse über die Abtriebseinrichtung antreibbar sind. Da die Achse beziehungsweise ihre Räder mittels der Verbrennungskraftmaschine und mittels er elektrischen Maschine antreibbar ist beziehungsweise sind, wird die Achse auch als Antriebsachse oder angetriebene Achse bezeichnet, wobei die Räder auch als Antriebsräder oder angetriebene Räder bezeichnet werden. Durch das Antreiben der Räder kann beispielsweise das Hybridfahrzeug insgesamt angetrieben werden.A first aspect of the invention relates to a drive train for a hybrid vehicle, which is preferably designed as a passenger car. The drive train comprises at least one internal combustion engine and at least one electric machine. Furthermore, the drive train comprises at least one axle, which has an output device, can be driven by the wheels of the axle of the internal combustion engine and of the electric machine. For this purpose, the electric machine is operable, for example, in a motor operation and thus as an electric motor, by means of which the wheels of the axle can be driven via the output device. Since the axle or its wheels by means of the internal combustion engine and by means of he electric machine is driven or are, the axis is also referred to as the drive axle or driven axle, wherein the wheels are also referred to as drive wheels or driven wheels. By driving the wheels, for example, the hybrid vehicle can be driven as a whole.
Um nun auf besonders bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise unterschiedliche Betriebsmoden des Antriebsstrangs und somit einen besonders effizienten Betrieb des Hybridfahrzeugs realisieren zu können, ist erfindungsgemäß eine Koppeleinrichtung vorgesehen, wobei jeweilige, von der Verbrennungskraftmaschine und von der elektrischen Maschine bereitgestellte Antriebsleistungen zum Antreiben der Räder getrennt voneinander von der Verbrennungskraftmaschine und von der elektrischen Maschine auf die Koppeleinrichtung übertragbar sind, und wobei die Antriebsleistungen von der Koppeleinrichtung auf die Abtriebseinrichtung übertragbar sind, sodass die Räder über die Koppeleinrichtung und die Abtriebseinrichtung mittels der Antriebsleistungen angetrieben werden können. Dies bedeutet, dass von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellte erste Antriebsleistungen zum Antreiben der Räder und von der elektrischen Maschine bereitgestellte zweite Antriebsleistungen der Räder getrennt voneinander zunächst auf die Koppeleinrichtung übertragen werden können. Von der Koppeleinrichtung können die jeweiligen Antriebsleistungen auf die Abtriebseinrichtung und über diese auf die Räder übertragen werden, um dadurch die Räder mittels der jeweiligen Antriebsleistungen antreiben zu können.In order to be able to realize different modes of operation of the powertrain and thus a particularly efficient operation of the hybrid vehicle in a space, weight and cost-effective manner, a coupling device is provided according to the invention, wherein respective drive powers provided by the internal combustion engine and by the electric machine for driving the Wheels can be transmitted separately from the internal combustion engine and the electric machine to the coupling device, and wherein the drive power from the coupling device to the output device are transferable, so that the wheels can be driven via the coupling device and the output device by means of the drive powers. This means that provided by the internal combustion engine first drive power for driving the wheels and provided by the electric machine second drive power of the wheels can be separated from each other initially transferred to the coupling device. From the coupling device, the respective drive powers can be transmitted to the output device and via this to the wheels, in order thereby to be able to drive the wheels by means of the respective drive powers.
Die Koppeleinrichtung weist dabei wenigstens ein erstes Übertragungselement auf, über welches die von der elektrischen Maschine bereitgestellten Antriebsleistungen auf die Abtriebseinrichtung übertragbar sind. Ferner weist die Koppeleinrichtung wenigstens ein zweites Übertragungselement auf, über welches die von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Antriebsleistungen auf die Antriebseinrichtung übertragbar sind. Außerdem ist die Koppeleinrichtung zwischen einer ersten Koppelstellung, einer zweiten Koppelstellung, einer dritten Koppelstellung und einer vierten Koppelstellung verstellbar. In der ersten Koppelstellung ist das erste Übertragungselement mit der Abtriebseinrichtung gekoppelt, und das zweite Übertragungselement ist von der Abtriebseinrichtung entkoppelt. Somit können in der ersten Koppelstellung von der elektrischen Maschine bereitgestellte Antriebsleistungen über das erste Übertragungselement beziehungsweise über die Koppeleinrichtung auf die Abtriebseinrichtung übertragen werden, wobei in der ersten Koppelstellung keine Leistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen der Abtriebseinrichtung und der Verbrennungskraftmaschine über das zweite Übertragungselement beziehungsweise über die Koppeleinrichtung übertragen werden können.In this case, the coupling device has at least one first transmission element, via which the drive powers provided by the electric machine can be transmitted to the output device. Furthermore, the coupling device has at least one second transmission element, via which the drive powers provided by the internal combustion engine can be transmitted to the drive device. In addition, the coupling device between a first coupling position, a second coupling position, a third coupling position and a fourth coupling position is adjustable. In the first coupling position, the first transmission element is coupled to the output device, and the second transmission element is decoupled from the output device. Thus, in the first coupling position provided by the electric machine drive power can be transmitted via the first transmission element or via the coupling device to the output device, wherein in the first coupling position no power or torque between the output device and the internal combustion engine via the second transmission element or via the coupling device can be.
In der zweiten Koppelstellung hingegen ist das erste Übertragungselement von der Abtriebseinrichtung entkoppelt, und das zweite Übertragungselement ist mit der Abtriebseinrichtung gekoppelt. Somit können in der zweiten Koppelstellung von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellte Antriebsleistungen über das zweite Übertragungselement beziehungsweise die Koppeleinrichtung auf die Abtriebseinrichtung übertragen werden, wobei in der zweiten Koppelstellung keine Leistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen der Abtriebseinrichtung und der elektrischen Maschine übertragen werden können.In contrast, in the second coupling position, the first transmission element is decoupled from the output device, and the second transmission element is coupled to the output device. Thus, in the second coupling position provided by the internal combustion engine drive power can be transmitted via the second transmission element or the coupling device to the output device, wherein in the second coupling position no benefits or torques between the output device and the electric machine can be transmitted.
In der dritten Koppelstellung sind beide Übertragungselemente mit der Abtriebseinrichtung gekoppelt, sodass sowohl von der elektrischen Maschine bereitgestellte Antriebsleistungen über das erste Übertragungselement als auch von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellte Antriebsleistungen über das zweite Übertragungselement auf die Abtriebseinrichtung und über diese auf die Räder übertragen werden können. In der vierten Koppelstellung sind die Übertragungselemente miteinander gekoppelt und von der Abtriebseinrichtung entkoppelt, sodass beispielsweise Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der elektrischen Maschine über die Übertragungselemente übertragen werden können, jedoch können keine Leistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen der Abtriebseinrichtung und der elektrischen Maschine und zwischen der Abtriebseinrichtung und der Verbrennungskraftmaschine über die Koppeleinrichtung übertragen werden.In the third coupling position, both transmission elements are coupled to the output device so that both provided by the electric machine drive power via the first transmission element and provided by the internal combustion engine drive power can be transmitted via the second transmission element to the output device and via this to the wheels. In the fourth coupling position, the transmission elements are coupled together and decoupled from the output device, so that, for example, drive powers or torques between the internal combustion engine and the electric machine can be transmitted via the transmission elements, but no benefits or torques between the output device and the electric machine and between the Output device and the internal combustion engine are transmitted via the coupling device.
Die Koppelstellungen der Koppeleinrichtung ermöglichen die Realisierung unterschiedlicher Betriebsmoden, welche auf besonders einfache beziehungsweise bauraum-, gewichts- und kostengünstige Weise realisiert werden können. In der ersten Koppelstellung kann beispielsweise ein rein elektrischer Antrieb realisiert werden, da die Räder über die Abtriebseinrichtung und das erste Übertragungselement von der elektrischen Maschine beziehungsweise von von der elektrischen Maschine bereitgestellten Antriebsleistungen angetrieben werden können. Da dabei das zweite Übertragungselement von der Abtriebseinrichtung entkoppelt ist, wird die Verbrennungskraftmaschine nicht über die Abtriebseinrichtung mitgeschleppt, sodass ein besonders effizienter und somit energieverbrauchsarmer, insbesondere elektrischer, Betrieb realisierbar ist. The coupling positions of the coupling device allow the realization of different operating modes, which can be realized in a particularly simple or space, weight and cost-effective manner. In the first coupling position, for example, a purely electric drive can be realized, since the wheels can be driven via the output device and the first transmission element of the electric machine or provided by the electric machine drive power. Since in this case the second transmission element is decoupled from the output device, the internal combustion engine is not entrained via the output device, so that a particularly efficient and therefore energy-efficient, especially electrical, operation can be realized.
Ähnliches gilt für die zweite Koppelstellung, jedoch in Bezug auf einen rein verbrennungsmotorischen Antrieb. Dies bedeutet, dass in der zweiten Koppelstellung ein besonders effizienter und somit kraftstoffverbrauchsarmer, rein verbrennungsmotorischer Betrieb realisiert werden kann, da in der zweiten Koppelstellung die Räder über die Abtriebseinrichtung und das zweite Übertragungselement von der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise von von der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellten Antriebsleistungen angetrieben werden können. Da das erste Übertragungselement von der Abtriebseinrichtung entkoppelt ist, wird die elektrische Maschine in der zweiten Koppelstellung nicht mitgeschleppt. Dies bedeutet, dass die elektrische Maschine in der zweiten Koppelstellung von den Rädern abgekoppelt ist, sodass beispielsweise auf besonders effiziente und effektive Weise eine besonders hohe, mittels der Verbrennungskraftmaschine bewirkbare Höchstgeschwindigkeit des Hybridfahrzeugs realisiert werden kann.The same applies to the second coupling position, but with respect to a purely internal combustion engine drive. This means that in the second coupling position, a particularly efficient and therefore fuel-efficient, pure internal combustion engine operation can be realized because in the second coupling position, the wheels can be driven via the output device and the second transmission element of the internal combustion engine or provided by the internal combustion engine drive power. Since the first transmission element is decoupled from the output device, the electric machine is not dragged in the second coupling position. This means that the electric machine is decoupled from the wheels in the second coupling position, so that, for example, a particularly high maximum speed of the hybrid vehicle that can be achieved by means of the internal combustion engine can be realized in a particularly efficient and effective manner.
In der dritten Koppelstellung kann die Funktionsweise eines parallelen Hybrids realisiert werden, da die Abtriebseinrichtung über die Übertragungselemente sowohl mit der elektrischen Maschine als auch mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist. Dadurch können beispielsweise die Räder über die Abtriebseinrichtung sowohl von der elektrischen Maschine als auch von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden. Ferner ist beispielsweise die elektrische Maschine über die Abtriebseinrichtung und die Koppeleinrichtung mit der Verbrennungskraftmaschine beziehungsweise umgekehrt gekoppelt, sodass beispielsweise mittels der elektrischen Maschine eine Lastpunktverschiebung der Verbrennungskraftmaschine bewirkt werden kann. Dadurch kann ein besonders energieeffizienter Betrieb realisiert werden.In the third coupling position, the mode of operation of a parallel hybrid can be realized, since the output device is coupled via the transmission elements both to the electric machine and to the internal combustion engine. As a result, for example, the wheels can be driven via the output device both by the electric machine and by the internal combustion engine. Furthermore, for example, the electric machine via the output device and the coupling device with the internal combustion engine or vice versa coupled, so that for example by means of the electric machine, a load point shift of the internal combustion engine can be effected. As a result, a particularly energy-efficient operation can be realized.
Mithilfe der vierten Koppelstellung kann beispielsweise ein Segelbetrieb oder ein Standladen realisiert werden. Der Segelbetrieb wird auch einfach als Segeln bezeichnet. Da die Räder mittels der elektrischen Maschine und mittels der Verbrennungskraftmaschine antreibbar sind, werden die elektrische Maschine und die Verbrennungskraftmaschine auch als Antriebsaggregate bezeichnet. Im Segelbetrieb ist die vierte Koppelstellung eingestellt, sodass die Antriebsaggregate von den Rädern und somit von der Achse, welche auch als Antriebsachse bezeichnet wird, abgekoppelt sind. Rollen somit die Räder während einer Fahrt des Hybridfahrzeugs, welches während der Fahrt entlang einer Fahrbahn gefahren wird, auf der Fahrbahn ab, so werden die Antriebsaggregate nicht von den Rädern angetrieben, wenn sich die Koppeleinrichtung in ihrer vierten Koppelstellung befindet. Dabei ist es möglich, die Verbrennungskraftmaschine und/oder die elektrische Maschine zu deaktivieren, um den Energie- beziehungsweise Kraftstoffverbrauch des Hybridfahrzeugs besonders gering halten zu können. Das Hybridfahrzeug kann somit entlang der Fahrbahn rollen, ohne dass es zu einer übermäßigen Geschwindigkeitsreduzierung des Hybridfahrzeugs kommt, da beide Antriebsaggregate von der Antriebsachse entkoppelt beziehungsweise abgekoppelt sind.By means of the fourth coupling position, for example, a sailing operation or a stand shop can be realized. Sailing is also referred to simply as sailing. Since the wheels are drivable by means of the electric machine and by means of the internal combustion engine, the electric machine and the internal combustion engine are also referred to as drive units. In sail mode, the fourth coupling position is set so that the drive units of the wheels and thus of the axle, which is also referred to as the drive axle, are decoupled. Rolling the wheels during a journey of the hybrid vehicle, which is driven while driving along a road on the road, so the drive units are not driven by the wheels when the coupling device is in its fourth coupling position. It is possible to deactivate the internal combustion engine and / or the electric machine in order to keep the energy or fuel consumption of the hybrid vehicle particularly low. The hybrid vehicle can thus roll along the roadway, without resulting in excessive speed reduction of the hybrid vehicle, since both drive units are decoupled from the drive axle or decoupled.
Um die Räder mittels der elektrischen Maschine anzutreiben, wird die elektrische Maschine beispielsweise in einem Motorbetrieb und somit als Elektromotor betrieben. Um die elektrische Maschine in dem Motorbetrieb zu betreiben, wird die elektrische Maschine mit elektrischer Energie beziehungsweise elektrischem Strom versorgt. Die elektrische Energie zum Betreiben der elektrischen Maschine in dem Motorbetrieb ist beispielsweise in wenigstens einem Energiespeicher des Hybridfahrzeugs gespeichert, wobei der Energiespeicher insbesondere als elektrochemischer Energiespeicher ausgebildet sein kann. Insbesondere kann der Energiespeicher als Batterie, insbesondere als Hochvoltbatterie (HV-Batterie) oder als Akkumulator, ausgebildet sein.In order to drive the wheels by means of the electric machine, the electric machine is operated, for example, in an engine operation and thus as an electric motor. In order to operate the electric machine in the engine operation, the electric machine is supplied with electrical energy or electric current. The electrical energy for operating the electric machine in the engine operation is stored, for example, in at least one energy store of the hybrid vehicle, wherein the energy store can be designed in particular as an electrochemical energy store. In particular, the energy store can be designed as a battery, in particular as a high-voltage battery (HV battery) or as an accumulator.
Ferner ist es denkbar, dass die elektrische Maschine in einem Generatorbetrieb und somit als Generator betreibbar ist. In dem Generatorbetrieb wird die elektrische Maschine beispielsweise mittels mechanischer Energie angetrieben. In dem Generatorbetrieb wandelt die elektrische Maschine zumindest ein Teil der mechanischen Energie in elektrische Energie um, welche von dem Generator bereitgestellt wird. Die bereitgestellte elektrische Energie kann beispielsweise wenigstens einem elektrischen Verbraucher zugeführt und/oder in dem Energiespeicher gespeichert werden, wodurch der Energiespeicher aufgeladen wird.Furthermore, it is conceivable that the electric machine is operable in a generator mode and thus as a generator. In the generator mode, the electric machine is driven, for example by means of mechanical energy. In generator mode, the electric machine converts at least a portion of the mechanical energy into electrical energy provided by the generator. The provided electrical energy can for example be supplied to at least one electrical load and / or stored in the energy storage, whereby the energy storage is charged.
Unter dem zuvor genannten Standladen, das in der vierten Koppelstellung realisiert werden kann, ist beispielsweise zu verstehen, dass die elektrische Maschine über das erste Übertragungselement und das zweite Übertragungselement von der Verbrennungskraftmaschine, insbesondere während das Hybridfahrzeug stillsteht, angetrieben wird, sodass die elektrische Maschine in dem Generatorbetrieb und somit als Generator betrieben wird. Die Verbrennungskraftmaschine ist ein Energiewandler, welcher beispielsweise mechanische Energie bereitstellen kann. Diese bereitgestellte mechanische Energie kann in der vierten Koppelstellung über die Übertragungselemente an die elektrische Maschine übertragen werden, wodurch die elektrische Maschine in ihrem Generatorbetrieb betrieben wird beziehungsweise betrieben werden kann. Alternativ oder zusätzlich zu dem Standladen ist es denkbar, die elektrische Maschine in der vierten Koppelstellung über die Übertragungselemente von der Verbrennungskraftmaschine anzutreiben, während sich das Hybridfahrzeug bewegt, das heißt während die Räder auf einer Fahrbahn abrollen. Da in der vierten Koppelstellung die Antriebsaggregate von der Abtriebseinrichtung entkoppelt sind, kann die elektrische Maschine über die Übertragungselemente von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben und dadurch in ihrem Generatorbetrieb betrieben werden, ohne dass die Antriebsaggregate die Abtriebseinrichtung über die Koppeleinrichtung antreiben. Dadurch kann die elektrische Maschine besonders bedarfsgerecht in ihrem Generatorbetrieb betrieben werden, wodurch beispielsweise der Energiespeicher bedarfsgerecht und effizient aufgeladen werden kann.Under the aforementioned stand shop, which can be realized in the fourth coupling position, for example, to understand that the electric machine on the first Transmission element and the second transmission element of the internal combustion engine, in particular while the hybrid vehicle is stationary, is driven, so that the electric machine is operated in the generator mode and thus as a generator. The internal combustion engine is an energy converter, which can provide mechanical energy, for example. This provided mechanical energy can be transmitted in the fourth coupling position via the transmission elements to the electric machine, whereby the electric machine is operated in its generator mode or can be operated. Alternatively or in addition to the stand shop, it is conceivable to drive the electric machine in the fourth coupling position via the transmission elements of the internal combustion engine, while the hybrid vehicle is moving, that is, while the wheels roll on a road. Since the drive units are decoupled from the output device in the fourth coupling position, the electric machine can be driven by the transmission elements of the internal combustion engine and thereby operated in its generator mode without the drive units drive the output device via the coupling device. As a result, the electric machine can be operated particularly demand-responsive in its generator mode, whereby, for example, the energy storage can be charged as needed and efficiently.
Da die bedarfsgerechte Übertragung beziehungsweise Führung, Schaltung und/oder Addition der von den Antriebsaggregaten bereitgestellten Antriebsleistungen und somit beispielsweise von von den Antriebsaggregaten bereitgestellten Antriebsmomenten direkt an der beispielsweise als Differentialgetriebe oder Final Drive (Endabtrieb) ausgebildeten Abtriebseinrichtung geschieht, können der Bauraumbedarf und das Gewicht des Antriebsstrangs besonders gering gehalten werden, sodass der erfindungsgemäße Antriebsstrang besonders einfach, gewichts-, bauraum- und kostengünstig in das Hybridfahrzeug integriert werden kann. Die Erfindung lässt sich besonders vorteilhaft bei einem Standardantrieb mit an der Achse angeordneter elektrischer Maschine einsetzen.Since the need-based transmission or guidance, switching and / or addition of the drive units provided by the drive units and thus, for example, provided by the drive units drive torque is done directly on the example of a differential gear or Final Drive (final output) driven device, the space requirement and the weight of the Powertrain are kept particularly low, so that the drive train according to the invention particularly simple, weight, space and cost can be integrated into the hybrid vehicle. The invention can be used particularly advantageously in a standard drive with an electrical machine arranged on the axis.
Die Achse ist beispielsweise eine Hinterachse des Hybridfahrzeugs, wobei die Hinterachse in Fahrzeuglängsrichtung hinter einer Vorderachse angeordnet ist. Alternativ ist es auch denkbar, dass die Achse des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs als Vorderachse ausgebildet ist. Dies bedeutet, dass die Erfindung bei einem Frontantrieb, bei einem Heckantrieb sowie bei einem Vierrad- oder Allradantrieb genutzt werden kann.The axle is for example a rear axle of the hybrid vehicle, wherein the rear axle is arranged in the vehicle longitudinal direction behind a front axle. Alternatively, it is also conceivable that the axis of the drive train according to the invention is designed as a front axle. This means that the invention can be used in a front-wheel drive, in a rear-wheel drive as well as in a four-wheel or four-wheel drive.
Um den Bauraumbedarf besonders gering zu halten, ist es bei einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Abtriebseinrichtung eine erste Abtriebswelle, über welche ein erstes der Räder antreibbar ist, und eine koaxial zur ersten Abtriebswelle angeordnete zweite Abtriebswelle aufweist, über welche ein zweites der Räder antreibbar ist. Das jeweilige Rad ist ein Bodenkontaktelement des Hybridfahrzeugs, welches über die Bodenkontaktelemente (Räder) an einer Fahrbahn abstützbar beziehungsweise abgestützt ist. Wird beispielsweise das Hybridfahrzeug entlang einer Fahrbahn gefahren, so ist währenddessen das Hybridfahrzeug über die Räder an der Fahrbahn abgestützt, wobei die Räder auf der Fahrbahn abrollen. Vorzugsweise sind die Räder auf einander gegenüberliegenden Seiten des Hybridfahrzeugs angeordnet, sodass eines der Räder beispielsweise ein linkes Rad und ein anderes der Räder ein rechtes Rad ist.In order to keep the space requirement particularly low, it is provided in one embodiment of the invention that the output device comprises a first output shaft, via which a first of the wheels is driven, and a coaxially arranged to the first output shaft second output shaft, via which a second of the wheels is drivable. The respective wheel is a ground contact element of the hybrid vehicle, which can be supported or supported via the ground contact elements (wheels) on a roadway. If, for example, the hybrid vehicle is driven along a roadway, the hybrid vehicle is meanwhile supported by the wheels on the roadway, with the wheels rolling on the roadway. Preferably, the wheels are disposed on opposite sides of the hybrid vehicle such that one of the wheels is, for example, a left wheel and another of the wheels is a right wheel.
Wie zuvor erwähnt, kann die Abtriebseinrichtung als Final Drive, das heißt als Endabtrieb der Achse, ausgebildet sein. Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn die Abtriebseinrichtung ein Differentialgetriebe umfasst, welches einen Differentialkorb, drehbar an dem Differentialkorb gehaltene und von dem Differentialkorb antreibbare Ausgleichsräder und mit den Ausgleichsrädern in Eingriff stehende und von den Ausgleichsrädern antreibbare Abtriebsräder aufweist, über welche die Räder von dem Differentialkorb antreibbar sind. Die Ausgleichsräder und die Abtriebsräder weisen dabei jeweilige Verzahnungen auf, über welche die Ausgleichsräder mit den Abtriebsrädern in Eingriff, das heißt in Verzahnungseingriff stehen. Wird somit beispielsweise der Differentialkorb, insbesondere von der elektrischen Maschine und/oder von der Verbrennungskraftmaschine, angetrieben, so werden die Ausgleichsräder über den Differentialkorb von der elektrischen Maschine und/oder von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. Da die Abtriebsräder mit den Ausgleichsrädern in Verzahnungseingriff stehen, werden die Abtriebsräder über die Ausgleichsräder von dem Differentialkorb und somit von der elektrischen Maschine und/oder von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben. In der Folge werden die Räder, beispielsweise über die Abtriebswellen, von den Abtriebsrädern angetrieben.As mentioned above, the output device may be formed as a final drive, that is, as the final output of the axle. To be particularly advantageous, it has been shown that the output device comprises a differential gear which has a differential carrier, rotatably held on the differential carrier and driven by the differential carrier differential gears and with the differential gears in engagement and driven by the differential gears driven wheels, via which the wheels of the differential carrier can be driven. The differential gears and the output gears in this case have respective toothing, via which the differential gears with the output gears in engagement, that are in meshing engagement. Thus, for example, if the differential carrier, in particular driven by the electric machine and / or by the internal combustion engine, so the differential gears are driven via the differential carrier of the electric machine and / or by the internal combustion engine. Since the driven wheels are in meshing engagement with the differential gears, the driven wheels are driven via the differential gears of the differential carrier and thus of the electric machine and / or of the internal combustion engine. As a result, the wheels, for example via the output shafts, driven by the output wheels.
Die Funktion eines solchen Differentialgetriebes, welches auch als Achsgetriebe oder Differential bezeichnet wird, ist hinlänglich aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Das Differentialgetriebe wird dabei genutzt, um einen Drehzahlausgleich zwischen den Rädern, insbesondere bei einer Kurvenfahrt, zu realisieren. Mit anderen Worten lässt das Differentialgetriebe, insbesondere bei einer Kurvenfahrt des Hybridfahrzeugs, unterschiedliche Drehzahlen der Räder zu, sodass sich beispielsweise das kurvenäußere Rad mit einer höheren Drehzahl als das kurveninnere Rad drehen kann. Dadurch können übermäßige Verspannungen im Antriebsstrang vermieden werden.The function of such a differential gear, which is also referred to as axle or differential, is well known from the general state of the art. The differential gear is used to realize a speed compensation between the wheels, especially when cornering. In other words, the differential gear, in particular during cornering of the hybrid vehicle, different speeds of rotation of the wheels, so that, for example, the outside wheel can rotate at a higher speed than the inside wheel. Thereby Excessive tension in the drive train can be avoided.
In der ersten Koppelstellung ist das erste Übertragungselement mit dem Differentialkorb gekoppelt, und das zweite Übertragungselement ist von dem Differentialkorb entkoppelt. Somit können in der ersten Koppelstellung Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen dem Differentialkorb und dem ersten Übertragungselement übertragen werden, wobei in der ersten Koppelstellung zwischen dem Differentialkorb und dem zweiten Übertragungselement keine Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente übertragen werden können. In der zweiten Koppelstellung ist das erste Übertragungselement von dem Differentialkorb entkoppelt, und das zweite Übertragungselement ist mit dem Differentialkorb gekoppelt, sodass in der zweiten Koppelstellung Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen dem zweiten Übertragungselement und dem Differentialkorb übertragen werden können. In der zweiten Koppelstellung können jedoch zwischen dem Differentialkorb und dem ersten Übertragungselement keine Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente übertragen werden. In der dritten Koppelstellung sind die Übertragungselemente mit dem Differentialkorb gekoppelt, sodass Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen dem Differentialkorb und beiden Übertragungselementen übertragen werden können. In der vierten Koppelstellung sind beide Übertragungselemente miteinander gekoppelt und von dem Differentialkorb entkoppelt, sodass Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen den Übertragungselementen übertragen werden können, jedoch können in der vierten Koppelstellung keine Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente zwischen dem Differentialkorb und den Übertragungselementen übertragen werden.In the first coupling position, the first transmission element is coupled to the differential carrier, and the second transmission element is decoupled from the differential carrier. Thus, in the first coupling position drive powers or torques between the differential carrier and the first transmission element can be transmitted, wherein in the first coupling position between the differential carrier and the second transmission element no drive powers or torques can be transmitted. In the second coupling position, the first transmission element is decoupled from the differential carrier, and the second transmission element is coupled to the differential carrier, so that in the second coupling position drive powers or torques between the second transmission element and the differential carrier can be transmitted. In the second coupling position, however, no drive power or torques can be transmitted between the differential carrier and the first transmission element. In the third coupling position, the transmission elements are coupled to the differential carrier, so that drive powers or torques between the differential carrier and both transmission elements can be transmitted. In the fourth coupling position, both transmission elements are coupled together and decoupled from the differential carrier, so that drive powers or torques can be transmitted between the transmission elements, however, no drive power or torques between the differential carrier and the transmission elements can be transmitted in the fourth coupling position.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass, wenn das jeweilige Übertragungselement mit dem Differentialkorb gekoppelt ist, das jeweilige Übertragungselement drehfest mit dem Differentialkorb verbunden ist. Ferner ist es beispielsweise vorgesehen, dass, wenn das jeweilige Übertragungselement von dem Differentialkorb entkoppelt ist, das jeweilige Übertragungselement relativ zu dem Differentialkorb gedreht werden kann.In particular, it is provided that, when the respective transmission element is coupled to the differential carrier, the respective transmission element is non-rotatably connected to the differential carrier. Furthermore, it is provided, for example, that when the respective transmission element is decoupled from the differential carrier, the respective transmission element can be rotated relative to the differential carrier.
Um dabei den Bauraumbedarf besonders gering zu halten, ist es bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass die Abtriebsräder drehfest mit den Abtriebswellen verbunden sind.In order to keep the space requirement particularly low, it is provided in a further embodiment of the invention that the output gears are rotatably connected to the output shafts.
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass der Differentialkorb koaxial zu den Abtriebswellen angeordnet ist, wodurch der Bauraumbedarf besonders gering gehalten werden kann. Beispielsweise verlaufen jeweilige Drehachsen, um welche der Differentialkorb und die Abtriebswellen gedreht werden können, zumindest im Wesentlichen in Fahrzeugquerrichtung beziehungsweise in einer gedachten Ebene, welche von der Fahrzeugquerrichtung und der Fahrzeughochrichtung aufgespannt wird. Unter der koaxialen Anordnung ist beispielsweise zu verstehen, dass die Drehachsen zusammenfallen.Another embodiment is characterized in that the differential carrier is arranged coaxially with the output shafts, whereby the space requirement can be kept particularly low. For example, respective axes of rotation about which the differential carrier and the output shafts can be rotated extend at least substantially in the vehicle transverse direction or in an imaginary plane which is spanned by the vehicle transverse direction and the vehicle vertical direction. For example, the coaxial arrangement means that the axes of rotation coincide.
Als weiterhin besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das jeweilige Übertragungselement als Zahnrad, insbesondere als außenverzahntes Zahnrad und dabei beispielsweise als Stirnrad, ausgebildet ist. Dadurch können die Kosten besonders gering gehalten werden, wobei gleichzeitig die Antriebsleistungen beziehungsweise Drehmomente besonders effektiv und effizient übertragen werden können.As further particularly advantageous, it has been shown that the respective transmission element as a gear, in particular as externally toothed gear and while, for example, as a spur gear, is formed. As a result, the costs can be kept particularly low, at the same time the drive power or torques can be transmitted very effectively and efficiently.
Um die Kosten und den Bauraumbedarf besonders gering zu halten, hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn das jeweilige Zahnrad als Losrad ausgebildet ist, wobei in der ersten Koppelstellung das zweite Zahnrad und in der zweiten Koppelstellung das erste Zahnrad relativ zu dem Differentialkorb, insbesondere um eine Drehachse, drehbar ist. In der vierten Koppelstellung sind beide Zahnräder gemeinsam relativ zu dem Differentialkorb drehbar, da in der vierten Koppelstellung die Zahnräder beziehungsweise Losräder miteinander gekoppelt und somit drehfest miteinander verbunden sind. In order to keep the cost and space requirements particularly low, it has been found to be particularly advantageous if the respective gear is designed as a loose wheel, wherein in the first coupling position the second gear and in the second coupling position the first gear relative to the differential carrier, in particular about a rotation axis, is rotatable. In the fourth coupling position, both gears are rotatable together relative to the differential carrier, since in the fourth coupling position, the gears or idler gears are coupled together and thus rotatably connected to each other.
Schließlich hat es sich als besonders vorteilhaft gezeigt, wenn die Koppeleinrichtung als formschlüssige Koppeleinrichtung ausgebildet ist, mittels welcher das jeweilige Übertragungselement in der jeweiligen Koppelstellung formschlüssig mit der Abtriebseinrichtung beziehungsweise mit dem jeweils anderen Koppelelement gekoppelt ist. Mit anderen Worten ist in der ersten Koppelstellung das erste Übertragungselement formschlüssig mit der Abtriebseinrichtung gekoppelt. Ferner ist in der zweiten Koppelstellung das zweite Übertragungselement formschlüssig mit der Abtriebseinrichtung gekoppelt. Außerdem sind in der dritten Koppelstellung die Übertragungselemente formschlüssig mit der Abtriebseinrichtung gekoppelt. Des Weiteren sind die Übertragungselemente in der vierten Koppelstellung formschlüssig miteinander gekoppelt. Beispielsweise ist die formschlüssige Koppeleinrichtung als Klauenkupplung ausgebildet, wodurch zusätzliche Kupplungen, insbesondere Reibkupplungen, an der elektrischen Maschine vermieden werden können.Finally, it has proven to be particularly advantageous if the coupling device is designed as a positive coupling device, by means of which the respective transmission element is positively coupled in the respective coupling position with the output device or with the respective other coupling element. In other words, in the first coupling position, the first transmission element is positively coupled to the output device. Furthermore, in the second coupling position, the second transmission element is positively coupled to the output device. In addition, in the third coupling position, the transmission elements are positively coupled to the output device. Furthermore, the transmission elements are positively coupled with each other in the fourth coupling position. For example, the positive coupling device is designed as a dog clutch, whereby additional clutches, in particular friction clutches, can be avoided on the electric machine.
Zur Realisierung der unterschiedlichen Koppelstellungen umfasst die Klauenkupplung beispielsweise wenigstens ein zum formschlüssigen Koppeln der Übertragungselemente ausgebildetes Kupplungselement, welches beispielsweise mittels eines Aktors, insbesondere translatorisch, zwischen den Koppelstellungen bewegbar ist. Somit ist beispielsweise der Aktor Bestandteil des Antriebsstrangs, wobei der Aktor als elektrischer und/oder pneumatischer und/oder hydraulischer Aktor ausgebildet sein kann. Mittels der formschlüssigen Koppeleinrichtung können die Übertragungselemente miteinander beziehungsweise mit der Abtriebseinrichtung besonders wirkungsgradgünstig gekoppelt werden.In order to realize the different coupling positions, the dog clutch comprises, for example, at least one coupling element designed for positively coupling the transmission elements, which coupling element can be moved between the coupling positions, for example by means of an actuator, in particular in a translatory manner. Thus is For example, the actuator component of the drive train, wherein the actuator can be configured as an electric and / or pneumatic and / or hydraulic actuator. By means of the positive coupling device, the transmission elements can be coupled with each other or with the output device particularly efficient efficiency.
Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug, mit wenigstens einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs sind als Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.A second aspect of the invention relates to a hybrid vehicle with at least one drive train according to the invention. Advantages and advantageous embodiments of the drive train according to the invention are to be regarded as advantages and advantageous embodiments of the hybrid vehicle according to the invention and vice versa.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels mit den zugehörigen Zeichnungen. Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs für ein Hybridfahrzeug, mit wenigstens einer Verbrennungskraftmaschine, mit wenigstens einer elektrischen Maschine, mit wenigstens einer Achse, welche eine Abtriebseinrichtung aufweist, über welche Räder der Achse von der Verbrennungskraftmaschine und von der elektrischen Maschine antreibbar sind, und mit einer zwischen wenigstens vier Koppelstellungen verstellbaren Koppeleinrichtung, über welche die Abtriebseinrichtung von der Verbrennungskraftmaschine und von der elektrischen Maschine antreibbar ist, wobei in1 eine erste der Koppelstellungen gezeigt ist; -
2 eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs, wobei in2 eine zweite der Koppelstellungen gezeigt ist; -
3 eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs, wobei in3 eine dritte der Koppelstellungen gezeigt ist; und -
4 eine schematische Darstellung des Antriebsstrangs, wobei in4 die vierte Koppelstellung gezeigt ist.
-
1 a schematic representation of a drive train for a hybrid vehicle, with at least one internal combustion engine, with at least one electric machine, with at least one axle, which has an output device, via which wheels of the axle of the internal combustion engine and the electric machine can be driven, and with an intermediate at least four coupling positions adjustable coupling device, via which the output device of the internal combustion engine and of the electric machine can be driven, wherein in1 a first of the coupling positions is shown; -
2 a schematic representation of the drive train, wherein in2 a second of the coupling positions is shown; -
3 a schematic representation of the drive train, wherein in3 a third of the coupling positions is shown; and -
4 a schematic representation of the drive train, wherein in4 the fourth coupling position is shown.
In den Fig. sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, the same or functionally identical elements are provided with the same reference numerals.
Der Antriebsstrang
Der Antriebsstrang
Die elektrische Maschine
Ferner ist es möglich, dass die elektrische Maschine
Um nun unterschiedliche Betriebsmoden des Antriebsstrangs
Die Koppeleinrichtung
Die Abtriebseinrichtung
Die Abtriebsräder
Das Übertragungselement
Somit ist das Übertragungselement
Ferner ist das Übertragungselement
Die vorliegend als Zahnräder ausgebildeten Übertragungselemente
Ferner ist aus
Insgesamt ist aus
Die Koppeleinrichtung
Die zweite Koppelverzahnung greift in die erste Koppelverzahnung ein, sodass die Koppelelemente
Das Übertragungselement
In der in
Das Übertragungselement
In
In der in
Somit ist in der zweiten Koppelstellung die Verbrennungskraftmaschine
In der in
In der in
Ferner kann alternativ oder zusätzlich in der vierten Koppelstellung ein Segelbetrieb realisiert werden, da beispielsweise die Räder
In der vierten Koppelstellung steht die zweite Koppelverzahnung des Koppelelements
Bei dem Antriebsstrang
Mittels des zuvor genannten Aktors, welcher auch als Stellglied bezeichnet wird, kann beispielsweise das Koppelelement
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Antriebsstrangpowertrain
- 22
- VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
- 33
- Brennraumcombustion chamber
- 44
- Motorgehäusemotor housing
- 55
- Abtriebswelleoutput shaft
- 66
- elektrische Maschineelectric machine
- 77
- Abtriebswelleoutput shaft
- 88th
- Achseaxis
- 99
- AbtriebseinrichtungPTO
- 1010
- Radwheel
- 1111
- Radwheel
- 1212
- Koppeleinrichtungcoupling device
- 1313
- erstes Übertragungselementfirst transmission element
- 1414
- zweites Übertragungselementsecond transmission element
- 1515
- Differentialgetriebedifferential gear
- 1616
- Differentialkorbdifferential carrier
- 1717
- Ausgleichsradpinion
- 1818
- Abtriebsradoutput gear
- 1919
- Abtriebsradoutput gear
- 2020
- Bolzenbolt
- 2121
- Abtriebswelleoutput shaft
- 2222
- Abtriebswelleoutput shaft
- 2323
- Zahnradgear
- 2424
- Zahnradgear
- 2525
- erstes Koppelelementfirst coupling element
- 26 26
- zweites Koppelelementsecond coupling element
- 2727
- drittes Koppelelementthird coupling element
- 2828
- viertes Koppelelementfourth coupling element
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102007053681 A1 [0005]DE 102007053681 A1 [0005]
- DE 102014004396 A1 [0006]DE 102014004396 A1 [0006]
- US 2006/0276287 A1 [0007]US 2006/0276287 A1 [0007]
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