DE102017128431A1 - Drive arrangement for a hybrid vehicle - Google Patents

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German (de)
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Andrea Reichert
Martin Dressel
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • 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
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    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18072—Coasting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
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    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
    • B60W30/1886—Controlling power supply to auxiliary devices
    • B60W30/1888—Control of power take off [PTO]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug, mit einem Elektromotor, wenigstens einem Nebenaggregat und einem Getriebe das ein Getriebegehäuse, einen ersten von außen angetriebenen Leistungseingang, einen zweiten Leistungseingang einen ersten Leistungsausgang und einen zweiten Leistungsausgang umfasst, wobei über das Getriebe die seitens einer Brennkraftmaschine in den ersten Leistungseingang eingekoppelten und die seitens des Elektromotors in den zweiten Leistungseingang eingekoppelten Leistungsbeiträge auf den Leistungsausgang geführt werden, hierbei zumindest das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Leistungseingang und dem Leistungsausgang schaltbar veränderbar ist, das Nebenaggregat außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist, die Antriebsanordnung einen ersten Leistungsabgriffsweg bereitstellt, über welchen das wenigstens eine Nebenaggregat mit einem zum Leistungsausgang führenden Leistungstransferweg koppelbar ist, und das Getriebe einen zweiten Leistungsabgriffsweg bereitstellt, über welchen das wenigstens eine Nebenaggregat mit dem Elektromotor koppelbar ist und ein erstes, ein zweites und ein drittes Schaltelement vorgesehen sind, zur Abstimmung des Leistungstransfers zwischen dem Nebenaggregat, dem Elektromotor und dem ersten Leistungsausgang des Getriebes.

Figure DE102017128431A1_0000
The invention relates to a drive arrangement for a hybrid vehicle, comprising an electric motor, at least one auxiliary unit and a transmission which comprises a transmission housing, a first externally driven power input, a second power input, a first power output and a second power output, via the transmission on the part an internal combustion engine coupled into the first power input and coupled to the power output coupled by the electric motor in the second power input power output, here at least the transmission ratio between the first power input and the power output is switchable changeable, the auxiliary unit is arranged outside the transmission housing, the drive assembly a provides the first Leistungsabgriffsweg over which the at least one accessory can be coupled with a leading to the power output power transfer path, and the Ge a second Leistungsabgriffsweg provides over which the at least one accessory is coupled to the electric motor and a first, a second and a third switching element are provided for tuning the power transfer between the accessory, the electric motor and the first power output of the transmission.
Figure DE102017128431A1_0000

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung bezieht sich auf eine Antriebsanordnung die in bestimmungsgemäß verbautem Zustand einen Bestandteil eines Antriebssystems für ein Hybridfahrzeug bildet und dabei einen Elektromotor und Nebenaggregate sowie ein Getriebe mit einem Getriebegehäuse, einem Leistungseingang für eine Brennkraftmaschine und einem Leistungsausgang umfasst, wobei über das Getriebe der seitens des Elektromotors bereitgestellte Leistungsbeitrag sowie der seitens einer Brennkraftmaschine bereitgestellte Leistungsbeitrag auf den Leistungsausgang geführt werden und hierbei zumindest das Übersetzungsverhältnis zwischen dem der Brennkraftmaschine zugeordneten Leistungseingang und dem Leistungsausgang schaltbar veränderbar ist.The invention relates to a drive assembly which forms part of a drive system for a hybrid vehicle in the intended installed condition and thereby comprises an electric motor and ancillaries and a transmission with a transmission housing, a power input for an internal combustion engine and a power output, wherein on the transmission side of the Electric power provided contribution and the power provided by an internal combustion engine power contribution are performed on the power output and in this case at least the ratio between the internal combustion engine associated power input and the power output is switchable changeable.

Aus DE 101 33 695 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die eine Brennkraftmaschine und ein durch dieses angetriebenes Doppelkupplungsgetriebe umfasst, wobei an das Getriebe ein Elektromotor angebunden ist über welchen das Kraftfahrzeug auch im rein elektromotorischen Betriebsmodus betrieben werden kann. Die Antriebsanordnung umfasst ein Nebenaggregat das zu einer Rotorwelle des Elektromotors gleichachsig angeordnet ist und mit dieser Rotorwelle über ein Schaltelement schaltbar verbindbar ist.Out DE 101 33 695 A1 a drive arrangement for a motor vehicle is known which comprises an internal combustion engine and a dual-clutch transmission driven by the latter, wherein an electric motor is connected to the transmission via which the motor vehicle can also be operated in the purely electromotive operating mode. The drive arrangement comprises an auxiliary unit which is arranged coaxially with respect to a rotor shaft of the electric motor and is switchably connectable to this rotor shaft via a switching element.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Antriebsanordnung der obengenannten Art für ein Hybridfahrzeug zu schaffen, die sich durch einen vorteilhaft realisierbaren Gesamtaufbau auszeichnet und deren Betrieb unter energetischen Gesichtspunkten Vorteile gegenüber bisherigen Bauformen bietet.The invention has for its object to provide a drive assembly of the type mentioned above for a hybrid vehicle, which is characterized by an advantageous overall construction feasible and their operation offers energy advantages over previous designs in terms of energy.

Erfindungsgemäße LösungInventive solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit:

  • - einem Elektromotor,
  • - wenigstens einem Nebenaggregat und
  • - einem Getriebe, das ein Getriebegehäuse, einen ersten Leistungseingang, einen zweiten Leistungseingang, einen ersten nach außen führenden Leistungsausgang und einen zweiten nach außen führenden Leistungsausgang umfasst, wobei
  • - über das Getriebe der seitens einer Brennkraftmaschine in den ersten Leistungseingang eingekoppelte Leistungsbeitrag über einen ersten Leistungstransferweg auf den ersten Leistungsausgang geführt wird,
  • - über das Getriebe der seitens des Elektromotors in den zweiten Leistungseingang eingekoppelte Leistungsbeitrag über einen zweiten Leistungstransferweg ebenfalls auf den ersten Leistungsausgang geführt wird,
  • - hierbei zumindest das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Leistungseingang und dem ersten Leistungsausgang schaltbar veränderbar ist,
  • - das Nebenaggregat außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet und an den zweiten Leistungsausgang angekoppelt ist,
  • - die Antriebsanordnung einen ersten Leistungsabgriffsweg mit einem ersten Schaltelement bereitstellt, über welchen das Nebenaggregat mit dem zum ersten Leistungsausgang führenden ersten Leistungstransferweg koppelbar ist,
  • - die Antriebsanordnung einen zweiten Leistungsabgriffsweg mit einem zweiten Schaltelement bereitstellt, über welchen das Nebenaggregat mit dem Elektromotor koppelbar ist und
  • - in dem Getriebe in dem zwischen dem zweiten Leistungseingang und dem ersten Leistungsausgang liegenden zweiten Leistungstransferweg ein drittes Schaltelement vorgesehen ist, über welches der der Elektromotor mit dem ersten Leistungsausgang schaltbar koppelbar ist.
This object is achieved by a drive arrangement for a motor vehicle, with:
  • an electric motor,
  • - at least one accessory and
  • a transmission comprising a transmission housing, a first power input, a second power input, a first outgoing power output and a second outgoing power output, wherein
  • via the transmission, the power contribution injected by an internal combustion engine into the first power input is conducted via a first power transfer path to the first power output,
  • the power contribution, which is coupled into the second power input on the part of the electric motor, is likewise conducted to the first power output via a second power transfer path via the gearbox,
  • - In this case, at least the transmission ratio between the first power input and the first power output is switchable changeable,
  • the auxiliary unit is arranged outside the transmission housing and is coupled to the second power output,
  • the drive arrangement provides a first power tap path with a first switching element, via which the auxiliary power unit can be coupled with the first power transfer path leading to the first power output,
  • - The drive arrangement provides a second Leistungsabgriffsweg with a second switching element, via which the auxiliary unit can be coupled to the electric motor and
  • - In the transmission in which lying between the second power input and the first power output second power transfer path, a third switching element is provided, via which the electric motor with the first power output is switchably coupled.

Dadurch wird es auf vorteilhafte Weise möglich, eine Antriebsanordnung zu schaffen, bei welcher ein außerhalb eines Getriebegehäuse angeordnetes Nebenaggregat über das Getriebe und dabei unter Umgehung des Elektromotors nach Maßgabe eines Steuerungskonzeptes im Roll- oder Bremsbetrieb des Fahrzeuges kinetische Energie mit hohem Wirkungsgrad abgreifen kann und bedarfsweise auch direkt durch den Elektromotor angetrieben werden kann.This advantageously makes it possible to provide a drive arrangement in which an auxiliary unit arranged outside a transmission housing can tap kinetic energy with high efficiency via the transmission and thereby bypassing the electric motor in accordance with a control concept in rolling or braking operation of the vehicle, and as required can also be driven directly by the electric motor.

Die Antriebsanordnung ist vorzugsweise derart aufgebaut, dass der Elektromotor einen Rotor mit einer Rotorwelle umfasst und dabei das Nebenaggregat zur Achse der Rotorwelle gleichachsig angeordnet ist. Es sind dann die Abtriebsseite des Elektromotors und die Antriebsseite des Nebenaggregats einander zugewandt. Das erste Schaltelement befindet sich vorzugsweise in einem axialen Zwischenbereich zwischen dem Elektromotor und dem Nebenaggregat.The drive arrangement is preferably constructed in such a way that the electric motor comprises a rotor with a rotor shaft and in the process the auxiliary unit is arranged coaxially to the axis of the rotor shaft. There are then the output side of the electric motor and the drive side of the accessory facing each other. The first switching element is preferably located in an axial intermediate region between the electric motor and the auxiliary unit.

Durch Ansteuerung des Getriebes ist dieses erfindungsgemäß in einem Betriebszustand betreibbar, in welchem bei Schubbetrieb des Fahrzeuges und Leistungsbedarf des Nebenaggregats die erforderliche Leistung des Nebenaggregats über den ersten Leistungsabgriffsweg aus dem Achsdifferential abgegriffen wird und der zweite Leistungsabgriffsweg hinsichtlich des Leistungstransfers zum Nebenaggregat passiv ist.By controlling the transmission of this invention is operable in an operating condition in which in overrun operation of the vehicle and power consumption of the auxiliary unit, the required power of the accessory on the first Leistungsabgriffsweg is tapped from the axle differential and the second Leistungsabgriffsweg is passive in terms of power transfer to the accessory.

Der erste Leistungsabgriffsweg kann so gestaltet sein, dass dieser einen Umschlingungstrieb umfasst. Der erste Leistungsabgriffsweg kann weiterhin so ausgelegt sein, dass das Nebenaggregat über den ersten Leistungsabgriffsweg mit einem Übersetzungsverhältnis an den Leistungsausgang des Getriebes angekoppelt ist, das niedriger ist, als das Übersetzungsverhältnis mit welchem die Rotorwelle an den Leistungsausgang des Getriebes angekoppelt ist. Dies bedeutet, dass im Schubbetrieb des Fahrzeuges das Nebenaggregat zumindest geringfügig langsamer läuft als der Elektromotor laufen würde, wenn er mit dem ersten Leistungsausgang gekoppelt wäre. Auf diesem Wege sichergestellt werden, dass bei Aktivierung des ersten Leistungsabgriffsweges bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit, die Antriebsdrehzahl des Nebenaggregats eine konstruktiv bedingte Höchstdrehzahl nicht überschreitet. Der Umschlingungstrieb kann außerhalb des Getriebegehäuses verlaufen. Alternativ ist es auch möglich, den ersten Leistungsabgriffsweg so auszulegen, dass das Nebenaggregat über den ersten Leistungsabgriffsweg mit einem Übersetzungsverhältnis an den Leistungsausgang des Getriebes angekoppelt ist, das größer ist, als das Übersetzungsverhältnis mit welchem die Rotorwelle an den Leistungsausgang des Getriebes angekoppelt ist. Dies bedeutet, dass im Schubbetrieb des Fahrzeuges das Nebenaggregat zumindest geringfügig schneller läuft als der Elektromotor laufen würde, wenn er mit dem ersten Leistungsausgang gekoppelt wäre. Dieser Ansatz ermöglicht es in vorteilhafter Weise, zumindest Teilfunktionen des zweiten Schaltelements über eine Freilaufmechanik zu realisieren.The first power tap may be configured to include a wrap drive. The first output tap may further be configured such that the accessory is coupled via the first tap tap to the power output of the transmission via the first tap tap, which is lower than the gear ratio at which the rotor shaft is coupled to the power output of the transmission. This means that in the overrun mode of the vehicle, the accessory runs at least slightly slower than the electric motor would run if it were coupled to the first power output. In this way it can be ensured that when the first power tap is activated at high vehicle speed, the drive speed of the auxiliary unit does not exceed a design-related maximum speed. The belt drive can run outside of the transmission housing. Alternatively, it is also possible to design the first power tap so that the accessory is coupled via the first Leistungsabgriffsweg with a gear ratio to the power output of the transmission, which is greater than the transmission ratio with which the rotor shaft is coupled to the power output of the transmission. This means that in the overrun mode of the vehicle, the auxiliary unit runs at least slightly faster than the electric motor would run if it were coupled to the first power output. This approach makes it possible in an advantageous manner to realize at least partial functions of the second switching element via a freewheel mechanism.

Das erste Schaltelement kann hinsichtlich seines inneren Aufbaus so ausgebildet sein, dass über dieses der erste Leistungsabgriffsweg reib- oder formschlüssig schließbar und auftrennbar ist. In das zweite Schaltelement ist eine Mechanik eingebunden, die bewirkt, dass über das zweite Schaltelement der zweite Leistungsabgriffsweg komplementär zum Schaltzustand des ersten Schaltelements auftrennbar und schließbar ist. In das dritte Schaltelement ist eine Mechanik eingebunden, die bewirkt, dass über das dritte Schaltelement der zweite Leistungstransferweg zwischen dem Elektromotor und dem ersten Leistungsausgang auftrennbar und schließbar ist. Dieser Aufbau ermöglicht es, das erste und das dritte Schaltelement in einen Übertragungszustand zu schalten und das zweite Schaltelement in einen Entkoppelungszustand zu schalten. In diesem Systemzustand kann im Schubbetrieb des Fahrzeuges das Nebenaggregat zunächst direkt mechanisch angetrieben werden und weitere überschüssige kinetische Energie im Elektromotor rekuperiert werden, wobei die Rekuperationsleistung des Elektromotors durch Ansteuerung desselben einstellbar ist. Bei Entfall des Leistungsbedarfs des Nebenaggregats kann dieses durch Ansteuerung des ersten Schaltelements abgekoppelt werden und die Rekuperation über den Elektromotor fortgesetzt werden. Etwaige Lastwechseleffekte können durch Ansteuerung des Elektromotors kompensiert werden. Weiterhin ist es möglich, für die Phasen des Schaltzustandswechsels der Schaltelemente temporär den Elektromotor so anzusteuern, dass im Zeitpunkt des Einkoppelns, oder des Auskoppelns möglichst geringe Lastmomente von den Schaltelementen zu übertragen sind. Die drei Schaltelemente können so in die Antriebsanordnung eingebunden sein, dass sich diese auf einer Achse befinden und hierbei Verzweigungskupplungen auf Zahn- oder Zugmittelräder sowie Durchgangskupplungen zwischen Ein- und Ausgangswellenabschnitten bilden.The first switching element can be designed in terms of its internal structure so that the first Leistungsabgriffsweg frictionally or positively closable and separable over this. In the second switching element, a mechanism is integrated, which causes the second Leistungsabgriffsweg is separable and closable via the second switching element complementary to the switching state of the first switching element. In the third switching element, a mechanism is integrated, which causes the second power transfer path between the electric motor and the first power output can be separated and closed via the third switching element. This structure makes it possible to switch the first and third switching elements to a transmission state and to switch the second switching element to a decoupling state. In this system state, the accessory can be mechanically driven directly in the overrun mode of the vehicle and further excess kinetic energy can be recuperated in the electric motor, the recuperation of the electric motor by driving the same is adjustable. If the power requirement of the auxiliary unit is omitted, this can be decoupled by driving the first switching element and the recuperation can be continued via the electric motor. Any load change effects can be compensated by controlling the electric motor. Furthermore, it is possible for the phases of the switching state change of the switching elements temporarily to control the electric motor so that at the time of coupling, or decoupling as low as possible load moments are to be transmitted from the switching elements. The three switching elements can be integrated into the drive arrangement such that they are located on an axis and in this case form branch couplings on tooth or Zugmittelräder and through-couplings between input and output shaft sections.

Das zweite Schaltelement kann auch so ausgebildet sein, dass dieses einen Freilauf umfasst. Über diesen Freilauf kann dann erreicht werden, dass der über den ersten Leistungsabgriffsweg erfolgende Antrieb des Nebenaggregats die Rotorwelle des Elektromotors „überholen“ kann und der Elektromotor dabei keine Bremswirkung entfaltet.The second switching element can also be designed so that this comprises a freewheel. It can then be achieved via this freewheel that the drive of the auxiliary unit taking place via the first power tapping path can "overtake" the rotor shaft of the electric motor and the electric motor thereby develops no braking action.

Beim Öffnen des dritten Schaltelements und damit einhergehender Auftrennung der Antriebsverbindung zwischen der Rotorwelle des Elektromotors und dem Doppelkupplungsgetriebe kann das Nebenaggregat direkt über das zweite Schaltelement und den zweiten Leistungsabgriffsweg durch den Elektromotor angetrieben werden.When opening the third switching element and associated separation of the drive connection between the rotor shaft of the electric motor and the dual-clutch transmission, the accessory can be driven directly via the second switching element and the second Leistungsabgriffsweg by the electric motor.

Das erste Schaltelement ist vorzugsweise als elektrisch ansteuerbares Kupplungselement ausgebildet, das nur im Rahmen des Schaltzustandswechsels aktiviert werden muss und den dann eingestellten Schaltzustand stromlos beibehält. Das erste Schaltelement ist dabei wiederum vorzugsweise als reibschlüssig einrückende Kupplung ausgebildet, die unter Last und ohne Synchronisationsbedarf geschaltet werden kann.The first switching element is preferably designed as an electrically controllable coupling element, which only has to be activated within the context of the switching state change and the then set switching state remains de-energized. The first switching element is in turn preferably designed as a frictionally engaging clutch, which can be switched under load and without synchronization needs.

Die Antriebsanordnung ist vorzugsweise derart ausgelegt, dass der erste Leistungsabgriffsweg über das erste Schaltelement kinematisch an eine Getriebewelle ankoppelbar ist. Der erste Leistungsabgriffsweg kann in vorteilhafter Weise so ausgebildet sein, dass dieser einen Umschlingungstrieb, eine Stirnradstufe oder eine Stirnräderkette umfasst. Der Umschlingungstrieb kann dabei in vorteilhafter Weise außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sein. Der Umschlingungstrieb umfasst vorzugsweise ein Laufrad das auf einem aus dem Getriebegehäuse herausgeführten Wellenabschnitt sitzt. Zudem umfasst der Umschlingungstrieb dann vorzugsweise ein weiteres Laufrad das gleichachsig zur Eingangswelle des Aggregats und gleichachsig zur Rotorwelle des Elektromotors angeordnet ist. In diesem weiteren Laufrad sitzt vorzugsweise das erste Schaltelement und schafft eine Koppelstelle mit schaltbar aufhebbarem und schaltbar herbeiführbarem Koppelungszustand zwischen dem Laufrad und der Aggregatseingangswelle.The drive arrangement is preferably designed such that the first Leistungsabgriffsweg via the first switching element is kinematically coupled to a transmission shaft. The first Leistungsabgriffsweg can be advantageously designed so that it comprises a belt drive, a spur gear or a Stirnradkette. The belt drive can be arranged outside the transmission housing in an advantageous manner. The belt drive preferably comprises an impeller which sits on a guided out of the transmission housing shaft portion. In addition, the belt drive then preferably comprises another impeller is arranged coaxially with the input shaft of the unit and coaxially with the rotor shaft of the electric motor. In this further impeller preferably sits the first switching element and creates a coupling point with switchable aufhebbarem and switchable be brought about coupling state between the impeller and the unit input shaft.

Der Elektromotor ist vorzugsweise derart in die Antriebsanordnung eingebunden, dass die Achse eines Rotors des Elektromotors zu einer ersten Antriebswelle des Getriebes parallel und zu dieser radial versetzt angeordnet ist. Der Elektromotor kann in vorteilhafter Weise als Drehfeldmotor ausgebildet sein und einen mit Permanentmagneten bestückten Rotor aufweisen. Alternativ kann der Elektromotor auch einen hiervon abweichenden Aufbau aufweisen, z.B. als Asynchronmotor ausgebildet sein. Das Nebenaggregat befindet sich vorzugsweise in einem dem ersten Leistungseingang des Getriebes gegenüberliegenden Außenbereich des Getriebegehäuses.The electric motor is preferably integrated in the drive arrangement in such a way that the axis of a rotor of the electric motor is arranged parallel to a first drive shaft of the gear and offset radially relative to the latter. The electric motor can advantageously be designed as a rotating field motor and have a rotor equipped with permanent magnets. Alternatively, the electric motor may also have a different construction, e.g. be designed as an asynchronous motor. The auxiliary unit is preferably located in an outer region of the transmission housing opposite the first power input of the transmission.

Das Getriebe der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung ist vorzugsweise als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet und derart aufgebaut, dass sich die Doppelkupplungseinrichtung des Getriebes im Bereich des ersten Leistungseingangs, d.h. jener der Brennkraftmaschine zugewandten Seite befindet. Das Getriebegehäuse kann direkt starr an den Block der Brennkraftmaschine angebaut sein. Die Nebenaggregate können ebenfalls an das Getriebegehäuse angesetzt sein.The transmission of the drive arrangement according to the invention is preferably designed as a double-clutch transmission and constructed such that the dual-clutch device of the transmission in the range of the first power input, i. that of the engine facing side is located. The transmission housing can be mounted directly rigidly on the block of the internal combustion engine. The ancillaries may also be attached to the transmission housing.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung eignet sich in besonders vorteilhafter Weise für den Einsatz in Hybridfahrzeugen bei welchen die E-Maschine im Getriebe angeordnet ist, oder zumindest abschnittsweise in dieses eintaucht und weitere Aggregate wie z.B. die Wasserpumpe, der Klimakompressor, und die Lenkhilfepumpe außerhalb des Getriebegehäuse angeordnet oder an dieses angebaut sind. Diese Nebenaggregate können bei Stillstand des Verbrennungsmotors oder des entsprechenden Fahrzeugs dann bedarfsweise rein elektrisch betrieben werden. Die vorliegende Erfindung beinhaltet eine neuartige Anbindung der Nebenaggregate. So erfolgt die kinematische Ankoppelung der E-Maschine und der Nebenaggregate an die im Inneren des Getriebes verlaufenden leistungsführenden Übertragungswege in Verbindung mit „intelligenten“ Schaltelementen, welche es ermöglichen, die Nebenaggregate abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugs und/oder der Antriebsmotoren und/oder vom Batterieladezustand und/oder von äußeren Faktoren (z.B. Temperatur) unter Berücksichtigung von Regelstrategien immer im energieeffizientesten Modus zu betreiben. Dies wird dadurch gewährleistet, dass bei bewegtem Fahrzeug und/oder laufendem Verbrennungsmotor der Antrieb der Nebenaggregate über die Getriebewelle erfolgt. Dabei kann insbesondere im Roll- und Schubbetrieb des Fahrzeuges auch die kinetische Energie des Fahrzeugs genutzt werden. Außerdem weist der direkte mechanische Antrieb der Nebenaggregate deutliche Vorteile in der Gesamtwirkungsgradkette gegenüber rein elektrifizierten Aggregaten auf.The drive arrangement according to the invention is suitable in a particularly advantageous manner for use in hybrid vehicles in which the electric motor is arranged in the transmission, or at least partially immersed in this and other units such. the water pump, the air conditioning compressor, and the power steering pump are arranged outside the transmission housing or attached to this. These ancillaries can then be operated, if necessary, purely electrically on standstill of the internal combustion engine or the corresponding vehicle. The present invention includes a novel connection of the ancillaries. Thus, the kinematic coupling of the electric motor and the ancillaries to the running inside the transmission performing transmission paths in conjunction with "smart" switching elements, which allow the ancillaries depending on the operating condition of the vehicle and / or the drive motors and / or the battery state of charge and / or of external factors (eg temperature) always taking the most energy-efficient mode, taking into account control strategies. This is ensured by the fact that when moving the vehicle and / or running internal combustion engine, the drive of the ancillaries via the transmission shaft. In this case, the kinetic energy of the vehicle can be used in particular in roll and push operation of the vehicle. In addition, the direct mechanical drive of the ancillaries has significant advantages in the overall efficiency chain compared to purely electrified units.

Bei stehendem Fahrzeug und/oder stehendem Verbrennungsmotor erfolgt der Antrieb elektrisch über die direkte Verbindung zum E-Motor die über das zweite Schaltelement an- und abgekoppelt wird. Dabei wird über das erste Schaltelement die Verbindung der Aggregate zur Getriebewelle gelöst, wodurch Reibungsverluste reduziert werden. Diese Betriebsweise ermöglicht die Bereitstellung von Komfortfunktionen wie Standklimatisierung bei stillstehendem Fahrzeug und/oder stillstehendem Verbrennungsmotor sowie auch von sicherheitsrelevanten Funktionen wie Lenkhilfeunterstützung bei bewegtem Fahrzeug mit gleichzeitig stillstehendem Verbrennungsmotor, z.B. im Segel- oder E-Betrieb.When the vehicle and / or stationary combustion engine, the drive is electrically via the direct connection to the electric motor on and off via the second switching element. In this case, the connection of the units to the transmission shaft is achieved via the first switching element, whereby friction losses are reduced. This mode of operation makes it possible to provide comfort functions such as stationary air conditioning with the vehicle stationary and / or a stationary internal combustion engine, as well as safety-related functions such as assisted steering assistance with a stationary combustion engine, e.g. in sailing or electric operation.

Nach dem erfindungsgemäßen Lösungskonzept sind bei einem Doppelkupplungsgetriebe, welches eingangsseitig mit einem Antriebsmotor, z.B. einer Verbrennungskraftmaschine, verbunden ist und das abtriebsseitig mit mindestens einer Fahrzeugachse verbunden ist, an einer beliebigen Position an einer der Getriebewellen und parallel zu dieser ein E-Motor/Generator und an einer weiteren beliebigen Position, vorzugsweise zur Achse des Elektromotors gleichachsig ein Nebenaggregat wie ein Klimakompressor, eine Wasserpumpe, eine Servopumpe o.ä. angebunden.According to the solution concept according to the invention, in the case of a dual-clutch transmission which has an input side with a drive motor, e.g. an internal combustion engine, is connected and the output side is connected to at least one vehicle axle, at an arbitrary position on one of the transmission shafts and parallel to this an electric motor / generator and at another arbitrary position, preferably coaxially to the axis of the electric motor an accessory such as a Air conditioning compressor, a water pump, a servo pump or similar tethered.

Um einen möglichst effizienten Betrieb zu gewährleisten, empfiehlt sich die Anbindung von E-Maschine und Nebenaggregat(en) an der gleichen Welle und möglichst nahe beieinander. Dies ist jedoch nicht zwingend nötig.In order to ensure the most efficient operation, it is recommended to connect the electric motor and ancillary unit (s) to the same shaft and as close together as possible. However, this is not absolutely necessary.

Die E-Maschine kann in das Getriebegehäuse integriert, oder an dieses starr angesetzt sein. Die E-Maschine kann auch ein Gehäuseelement aufweisen das sich mit einem weiteren Abschnitt des Getriebegehäuses zu einem Motorgehäuse ergänzt. Das Nebenaggregat oder die Nebenaggregate sind außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet. Dies ermöglicht die Verwendung von konventionellen Nebenaggregaten ohne die Notwendigkeit diese hinsichtlich Dichtigkeit und Ölverträglichkeit abzuändern, insbesondere abzudichten. Gleichzeitig kann die kinematische Anbindung über konventionelle Keilrippen oder Zahnriemen und dazugehörige Spannsysteme/Umlenkrollen erfolgen. Die drei Schaltelemente können zu einer Baueinheit zusammengesetzt sein, die als solche vormontiert in das Getriebegehäuse eingesetzt wird und die entsprechenden Verzweigungs- und Durchgangswege bildet.The electric motor can be integrated in the gear housing, or attached to this rigid. The electric motor may also have a housing element which complements with a further portion of the transmission housing to a motor housing. The accessory or ancillaries are located outside of the transmission housing. This allows the use of conventional ancillaries without the need to modify them in terms of tightness and oil compatibility, in particular seal. At the same time, the kinematic connection can take place via conventional V-ribs or toothed belts and associated clamping systems / deflection rollers. The three switching elements may be assembled into a structural unit, which is pre-mounted as such in the transmission housing and forms the corresponding branching and passage ways.

Die Anbindung der E-Maschine an die Getriebewelle erfolgt dabei über den zweiten Leistungstransferweg mit dem darin sitzenden dritten Schaltelement. Dieser zweite Leistungstransferweg umfasst vorzugsweise Zahnräder oder alternativ eine Kette oder einen in Öl laufenden Zahnriemen mit oder ohne zusätzliche Übersetzungsstufe. Die Schmierung dieser Verbindungselemente erfolgt über das Getriebeöl. Falls nötig, können die Ketten- oder Riementriebe mit konventionellen Führungs- und/oder Spannschienen bzw. Umlenk- und/oder Spannrollen ausgestattet sein. The connection of the electric motor to the transmission shaft takes place via the second power transfer path with the third switching element seated therein. This second power transfer path preferably comprises gears or alternatively a chain or a running in oil timing belt with or without additional gear ratio. The lubrication of these fasteners via the transmission oil. If necessary, the chain or belt drives can be equipped with conventional guide and / or slide rails or deflection and / or tension rollers.

Gleichzeitig besteht über den zweiten Leistungsabgriffsweg eine direkte, jedoch schaltbare Verbindung zwischen E-Maschine und Nebenaggregat, z.B. über eine gemeinsame Welle oder eine zusätzliche Zwischenwelle welche durch das zweite Schaltelement schaltbar ist. Dieses zweite Schaltelement bietet die Möglichkeit, den Momentenfluß zwischen der E-Maschine und den Aggregaten zu unterbrechen oder herzustellen. Dieses zweite Schaltelement kann sowohl aktiv, z.B. Magnetkupplung, als auch passiv, z.B. Freilauf, koppelbar oder lösbar sein. Das erste und das zweite Schaltelement können sowohl in- als auch außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet sein.At the same time, there is a direct but switchable connection between the electric machine and the accessory via the second tapping path, e.g. via a common shaft or an additional intermediate shaft which is switchable by the second switching element. This second switching element offers the possibility of interrupting or producing the moment flow between the electric motor and the units. This second switching element can be both active, e.g. Magnetic coupling, as well as passive, e.g. Freewheel, couplable or detachable. The first and the second switching element can be arranged both inside and outside of the transmission housing.

Alle Schaltelemente können konstante oder variable Über- oder Untersetzungsstufen enthalten, wie z.B. einen Planetenradsatz. Die Schaltelemente können gleichzeitig eine dämpfende oder entkoppelnde Wirkung auf den Antriebsstrang und/oder die Aggregate haben, z.B. mittels eines Feder-Dämpfer-Elements ähnlich einem ZMS. Die Schaltelemente können in den Zahnrädern / Riemenrädern / Kettenrädern, welche die E-Maschine und das Aggregat miteinander verbinden, integriert sein oder an anderer Stelle die Verbindung von Maschine zu Aggregat unterbrechen. Das zweite Schaltelement beinhaltet die Funktion, den Momentenfluss zwischen E-Maschine und dem außerhalb des Getriebegehäuses liegenden Nebenaggregat zu unterbrechen.All switching elements may contain constant or variable stages of over or under reduction, e.g. a planetary gear set. The switching elements may at the same time have a damping or decoupling effect on the drive train and / or the aggregates, e.g. by means of a spring-damper element similar to a DMF. The shift elements may be integrated in the gears / pulleys / sprockets that connect the electric motor and the genset together, or otherwise interrupt the connection from engine to genset. The second switching element includes the function of interrupting the flow of torque between the electric motor and the auxiliary unit lying outside the gearbox housing.

Die Schaltzustände der Elemente werden entsprechend den unterschiedlichen Betriebszuständen des Fahrzeugs eingestellt wie nachfolgend in Verbindung mit den Figuren noch näher erläutert werden wird. Das vorzugsweise koaxial zur Rotorwelle angebundene Nebenaggregat kann ebenfalls mit weiteren Nebenaggregaten, z.B. mittels Ketten- oder Riemen-, insbesondere Zahnriementrieb, verbunden sein. Dabei können alle angebundenen Nebenaggregate an ihrer Antriebswelle zusätzlich ein weiteres Kupplungs- und/oder Dämpf- und/oder Entkopplungselement besitzen. Damit wird ein individueller Betrieb jedes einzelnen Aggregats abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeugs und abhängig von den anderen Elementen ermöglicht. Gleichzeitig kann das Aggregat von Drehschwingungen des Antriebsstranges entkoppelt werden, was einen gleichmäßigeren und effizienteren Betrieb gewährleistet und/oder mögliche negative Auswirkungen des Anschaltvorganges auf den Triebstrang und damit indirekt auf das Fahrzeug vermeidet.The switching states of the elements are set according to the different operating states of the vehicle as will be explained in more detail below in connection with the figures. The auxiliary unit, which is preferably connected coaxially to the rotor shaft, can likewise be connected to further ancillary units, e.g. be connected by means of chain or belt, in particular toothed belt drive. In this case, all connected ancillaries may additionally have a further coupling and / or damping and / or decoupling element on its drive shaft. This allows individual operation of each individual unit depending on the operating condition of the vehicle and depending on the other elements. At the same time the unit can be decoupled from torsional vibrations of the drive train, which ensures a smoother and more efficient operation and / or avoids possible negative effects of the Anschaltvorganges on the drive train and thus indirectly to the vehicle.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung umfasst diese auch ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer oben beschriebenen Antriebsanordnung bei welchem im Rahmen eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges und gegebenem Leistungsbedarf des Nebenaggregats selbiges über den ersten Leistungsabgriffsweg angetrieben wird und bei Stillstand der Brennkraftmaschine oder des Fahrzeuges der erste Leistungsabgriffsweg zumindest abschnittsweise einen passiven Betriebszustand einnimmt und der Elektromotor das Nebenaggregat über den über das zweite Schaltelement schaltbar aktivierbaren zweiten Leistungsabgriffsweg antreibt.According to a further aspect of the present invention, this also includes a method for operating a motor vehicle with a drive arrangement described above in which the same is driven by the first Leistungsabgriffsweg and the power consumption of the auxiliary unit during a pushing operation of the motor vehicle and the auxiliary unit and at standstill of the internal combustion engine or the vehicle first Leistungsabgriffsweg at least partially occupies a passive operating state and the electric motor drives the auxiliary unit via the switchable via the second switching element second Leistungsabgriffsweg.

Figurenlistelist of figures

Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung in Verbindung mit der Zeichnung. Es zeigt:

  • 1 eine erste Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues einer Antriebsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung mit einem Doppelkupplungsgetriebe und dabei zur ersten Antriebswelle des Getriebes achsparallel angeordnetem Elektromotor und zur Rotorwelle des Elektromotors gleichachsig und außerhalb des Getriebegehäuses angeordnetem Nebenaggregat;
  • 2 eine zweite Schemadarstellung zur Veranschaulichung des Aufbaues einer Antriebsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung mit einem Doppelkupplungsgetriebe und dabei zur ersten Antriebswelle wiederum achsparallel angeordnetem Elektromotor, sowie einem außerhalb des Getriebegehäuses angeordnetem Nebenaggregat dessen Eingangswelle zur Rotorwelle des Elektromotors gleichachsig angeordnet ist, wobei ein Umschlingungstrieb vorgesehen ist, dessen Zugmittel das Antriebsrad eines weiteren Nebenaggregats umgreift;
  • 3 eine dritte Schemadarstellung zur weiteren Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Konzepts, insbesondere hinsichtlich der Leistungsabgriffswege und Leistungstransferwege und der Wirkungsweise der Schaltelemente oder Freiläufe.
Further details and features of the invention will become apparent from the following description taken in conjunction with the drawings. It shows:
  • 1 a first schematic representation to illustrate the structure of a drive assembly according to a first embodiment of the invention with a dual clutch transmission and thereby the first drive shaft of the transmission axially parallel arranged electric motor and the rotor shaft of the electric motor coaxially and outside the transmission housing arranged auxiliary unit;
  • 2 a second schematic representation to illustrate the structure of a drive assembly according to a second embodiment of the invention with a dual clutch transmission and the first drive shaft in turn axially parallel arranged electric motor, and arranged outside the transmission housing auxiliary unit whose input shaft is arranged coaxially to the rotor shaft of the electric motor, wherein a belt drive is provided whose traction means surrounds the drive wheel of a further ancillary unit;
  • 3 a third schematic representation to further illustrate the inventive concept, in particular with regard to the Leistungsabgriffswege and power transfer paths and the operation of the switching elements or freewheels.

Ausführliche Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

Die Darstellung nach 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug. Diese Antriebsanordnung umfasst einen Elektromotor E, wenigstens ein Nebenaggregat AUX und ein Getriebe G. Das Getriebe G umfasst ein Getriebegehäuse GH, einen ersten von außen zugänglichen Leistungseingang PD1, einen zweiten Leistungseingang PD2, einen ersten nach außen führenden Leistungsausgang PO1 sowie einen zweiten nach außen führenden Leistungsausgang PO2.The representation after 1 shows an embodiment of a first embodiment of a drive arrangement according to the invention for a Hybrid vehicle. This drive arrangement comprises an electric motor e , at least one accessory AUX and a transmission G , The gear G includes a transmission housing GH , a first externally accessible power input PD1 , a second power input PD2 , a first outgoing power output PO1 and a second outgoing power output PO2 ,

Die Antriebsanordnung ist derart aufgebaut, dass über das Getriebe G die seitens einer Brennkraftmaschine BK in den ersten Leistungseingang PD1 eingekoppelten und die seitens des Elektromotors E in den zweiten Leistungseingang PD2 eingekoppelten Leistungsbeiträge P1, P2 durch sich zum Teil überlagernden Leistungstransferwege PW1, PW2 auf den Leistungsausgang PO1 geführt werden, wobei hierbei zumindest das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Leistungseingang PD1 und dem Leistungsausgang PO1 schaltbar veränderbar ist.The drive assembly is constructed such that via the transmission G the part of an internal combustion engine BK in the first power input PD1 coupled and the part of the electric motor e in the second power input PD2 coupled-in contributions P1 . P2 through partially overlapping power transfer channels PW1 . PW2 on the power output PO1 be guided, in which case at least the transmission ratio between the first power input PD1 and the power output PO1 switchable is changeable.

Der Elektromotor E ist in das Getriebegehäuse GH eingebunden oder sitzt zumindest im Bereich des Kopfendes der Motorwelle R1 abschnittsweise in einem von dem Getriebegehäuse GH definierten Gehäuseinnenraum. Das Nebenaggregat AUX ist außerhalb des Getriebegehäuses GH angeordnet.The electric motor e is in the gearbox GH integrated or at least in the region of the head end of the motor shaft R1 in sections in one of the transmission housing GH defined housing interior. The accessory AUX is outside the gearbox GH arranged.

Die Antriebsanordnung stellt einen ersten Leistungsabgriffsweg PT1 bereit, über welchen das wenigstens eine Nebenaggregat AUX mit einem zum Leistungsausgang PO1 führenden ersten Leistungstransferweg PW1 koppelbar ist. Zudem stellt das Getriebe einen zweiten Leistungsabgriffsweg PT2 bereit, über welchen das wenigstens eine Nebenaggregat AUX mit dem Elektromotor E kinematisch koppelbar ist.The drive assembly provides a first power tap path PT1 ready, over which the at least one accessory AUX with one to the power output PO1 leading first power transfer path PW1 can be coupled. In addition, the transmission provides a second Leistungsabgriffsweg PT2 ready, over which the at least one accessory AUX with the electric motor e kinematically coupled.

Der Elektromotor E umfasst einen Rotor R und eine Rotorwelle R1 und das Nebenaggregat AUX ist zur Achse XE der Rotorwelle R gleichachsig angeordnet. Der erste Leistungsabgriffsweg PT1 umfasst einen Umschlingungstrieb mit einem Zugmittel Z1. Das Zugmittel Z1 ist um ein erstes Laufrad W1 und um ein zweites Laufrad W2 geführt. Das Nebenaggregat AUX ist über den ersten Leistungsabgriffsweg PT1 mit einem Übersetzungsverhältnis an den ersten Leistungsausgang PO1 des Getriebes G angekoppelt, das niedriger ist, als das Übersetzungsverhältnis mit welchem die Rotorwelle R an den Leistungsausgang PO1 des Getriebes G angekoppelt ist.The electric motor e includes a rotor R and a rotor shaft R1 and the accessory AUX is to the axis XE the rotor shaft R arranged coaxially. The first performance tap PT1 includes a belt drive with a traction device Z1 , The traction device Z1 is a first impeller W1 and a second impeller W2 guided. The accessory AUX is about the first power tap way PT1 with a gear ratio to the first power output PO1 of the transmission G coupled, which is lower than the transmission ratio with which the rotor shaft R to the power output PO1 of the transmission G is coupled.

Das erste Schaltelement S1 ist derart ausgebildet, dass über dieses der erste Leistungsabgriffsweg PT1 schließbar und auftrennbar ist. Das zweite Schaltelement S2 ist bei diesem Ausführungsbeispiel derart ausgebildet, dass über dieses der zweite Leistungsabgriffsweg PT2 schließbar und auftrennbar ist. Das erste Schaltelement S1 sitzt hier auf einer Zusatzgeräteantriebswelle DS3 und koppelt das erste Laufrad W1 mit der Zusatzgeräteantriebswelle DS3 oder trennt es kinematisch von dieser. Das zweite Schaltelement S2 ist derart ausgebildet, dass dieses die Antriebsverbindung zwischen der Zusatzgeräteantriebswelle DS3 und dem zweiten Leistungseingang PD2 schließt und trennt.The first switching element S1 is formed such that via this the first Leistungsabgriffsweg PT1 is closable and separable. The second switching element S2 is formed in this embodiment such that on this the second Leistungsabgriffsweg PT2 is closable and separable. The first switching element S1 sits here on an accessory drive shaft DS3 and couples the first impeller W1 with the accessory drive shaft DS3 or separates it kinematically from this. The second switching element S2 is formed such that this the drive connection between the accessory drive shaft DS3 and the second power input PD2 closes and separates.

Das erste Schaltelement S1 realisiert die oben genannte Schaltfunktion im Rahmen eines Umschaltschrittes. So wird ein in dem ersten Schaltelement S1 vorgesehenes Kupplungsglied aus einer ersten Position in eine zweite Position verlagert. In der ersten Position bewirkt das Kupplungsglied eine Koppelung des ersten Laufrades W1 mit der Zusatzgeräteantriebswelle DS3. In der zweiten Schaltstellung bewirkt das Kupplungsglied eine Abkoppelung des ersten Laufrades W1 von der Zusatzgeräteantriebswelle DS3.The first switching element S1 implements the above-mentioned switching function as part of a switching step. Thus, one in the first switching element S1 provided coupling member displaced from a first position to a second position. In the first position, the coupling member causes a coupling of the first impeller W1 with the accessory drive shaft DS3 , In the second switching position, the coupling member causes a decoupling of the first impeller W1 from the accessory drive shaft DS3 ,

Im zweiten Leistungstransferweg PW2 ist hier ein drittes Schaltelement S3 vorgesehen, über welches die Rotorwelle R schaltbar mit einer Antriebswelle GW1 des Getriebes G koppelbar ist. Der zweite Leistungstransferweg PW2 und der zweite Leistungsabgriffsweg PT2 sind abschnittsweise überlagert. In das zweite Schaltelement S2 kann ein Freilauf eingebunden sein der es ermöglicht, dass die vom zweiten Schaltelement S2 zum Aggregat AUX weiter führenden Getriebeorgane, insbesondere Wellen, den Rotor R des Elektromotors E überholen können. Das erste Schaltelement S1 kann auch in dem zweiten Laufrad W2 oder einer anderweitig geeigneten Position im ersten Leistungsabgriffsweg PT1 sitzen.In the second power transfer way PW2 Here is a third switching element S3 provided, via which the rotor shaft R switchable with a drive shaft LV1 of the transmission G can be coupled. The second power transfer way PW2 and the second power tap route PT2 are superimposed in sections. In the second switching element S2 can be involved in a freewheel that allows that of the second switching element S2 to the aggregate AUX further leading gear organs, in particular shafts, the rotor R of the electric motor e can overtake. The first switching element S1 can also be in the second impeller W2 or any other suitable position in the first power tap PT1 sit.

Der Begriff „Leistungsabgriffsweg“ oder „Leistungstransferweg“ beschreibt im Kontext der vorliegenden Beschreibung ein Getriebeorgan, oder ein Gruppe von kinematisch gekoppelten Getriebeorganen, das bzw. die sich im Rahmen des Betriebs der Antriebsanordnung bewegt/bewegen, insbesondere mit einem Lastmoment rotieren oder als Zugmittel umlaufen und damit eine Leistung übertragen. Die Leistungsabgriffs- oder -transferwege können sich in einem Bauteil überlagern, so bildet z.B. die Zusatzgeräteantriebswelle DS3 Bestandteil des ersten Leistungsabgriffsweges PT1 und auch Bestandteil des zweiten Leistungsabgriffsweges PT2. Die Schaltelemente S1, S2 und S3 sitzen bevorzugt an Verzweigungsstellen der Leistungstransfer- und Leistungsabgriffswege und bewirken dass eben eine Leistungszufuhr oder ein Leistungsabgriff über einen durch den Schaltzustand des Schaltelements S1, S2 und S3 bestimmten Weg erfolgt.The term "power tap" or "power transfer" describes in the context of the present description, a transmission member, or a group of kinematically coupled transmission organs that move / move within the operation of the drive assembly, in particular rotate with a load torque or rotate as traction means and thus transfer a power. The Leistungsabgriffs- or transfer paths can be superimposed in a component, such as forms the accessory drive shaft DS3 Part of the first performance pick-up PT1 and also part of the second Leistungsabgriffsweges PT2 , The switching elements S1 . S2 and S3 preferably sit at branch points of the power transfer and Leistungsabgriffswege and cause that just a power supply or a power tap on a by the switching state of the switching element S1 . S2 and S3 certain way.

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der erste Leistungsabgriffsweg PT1 über das erste Schaltelement S1 mit der Eingangswelle GW1 koppelbar. Der Elektromotor E ist derart in die Antriebsanordnung eingebunden, dass die Achse XE eines Rotors R des Elektromotors E zur Achse X1 der ersten Antriebswelle GW1 des Getriebes G parallel und zu dieser radial versetzt angeordnet ist. Das Nebenaggregat AUX weist eine Eingangswelle DS1 auf, die gleichachsig zur Achse XE des Rotors R ausgerichtet ist. Die kinematische Ankoppelung des Elektromotors E an den ersten Leistungstransferweg PT1 erfolgt auf einer dem Nebenaggregat AUX zugewandten Seite des Elektromotors E.In the embodiment shown here, the first power tap is PT1 over the first switching element S1 with the input shaft LV1 coupled. The electric motor e is so integrated into the drive arrangement that the axis XE one rotor R of the electric motor e to the axis X1 the first drive shaft LV1 of the transmission G is arranged parallel and offset radially to this. The accessory AUX has an input shaft DS1 on, the equiaxial to the axis XE of the rotor R is aligned. The kinematic coupling of the electric motor e to the first power transfer way PT1 takes place on one of the accessory AUX facing side of the electric motor e ,

Das Nebenaggregat AUX ist in einem dem ersten Leistungseingang PD1 des Getriebes G gegenüberliegenden Außenbereich des Getriebegehäuses GH angeordnet. Im Bereich des ersten Leistungseingangs PD1 ist eine Doppelkupplungseinrichtung DK vorgesehen. Die Doppelkupplungseinrichtung DK umfasst eine erste Kupplung K1 und eine zweite Kupplung K2. Über die erste Kupplung K1 kann die erste Getriebewelle GW1 mit dem ersten Leistungseingang PD1 gekoppelt werden. Über die zweite Kupplung K2 kann die zweite Getriebewelle GW2 mit dem ersten Leistungseingang PD1 gekoppelt werden. Die zweite Getriebewelle GW2 ist als Hohlwelle ausgebildet und die erste Getriebewelle GW1 ist durch diese zweite Getriebewelle GW2 koaxial hindurchgeführt. Die erste Getriebewelle GW1 trägt Stirnräder W1S1, W1S2. Die zweite Getriebewelle GW2 trägt Stirnräder W2S1, W2S2. Die Stirnräder W1S1, W1S2, W2S1, W2S2 sind durch nicht weiter dargestellte Kupplungen und/oder Freiläufe mit den Wellen GW1, GW2 koppelbar, oder soweit ausreichend oder erforderlich mit diesen torsionsfest verbunden.The accessory AUX is in a first power input PD1 of the transmission G opposite outer region of the transmission housing GH arranged. In the area of the first service receipt PD1 is a double clutch device DK intended. The double clutch device DK includes a first clutch K1 and a second clutch K2 , About the first clutch K1 can be the first gear shaft LV1 with the first power input PD1 be coupled. About the second clutch K2 can the second gear shaft GW2 with the first power input PD1 be coupled. The second gear shaft GW2 is designed as a hollow shaft and the first gear shaft LV1 is through this second gear shaft GW2 passed coaxially. The first gear shaft LV1 wears spur gears W1S1 . W1S2 , The second gear shaft GW2 wears spur gears W2S1 . W2S2 , The spur wheels W1S1 . W1S2 . W2S1 . W2S2 are not shown by clutches and / or freewheels with the waves LV1 . GW2 coupled, or as far as sufficient or necessary connected with these torsionsfest.

Das Getriebe G umfasst eine erste Abtriebswelle GW3 und eine zweite Abtriebswelle GW4. Die erste Abtriebswelle GW3 trägt Stirnräder W3S1, W3S2, W3S3, W3S4, W3S5 und W3S6. Diese Stirnräder W3S1, W3S2, W3S3, W3S4, W3S5 und W3S6 sind zumindest zum Teil durch hier nicht weiter dargestellte Kupplungen oder Freiläufe mit der ersten Abtriebswelle GW3 koppelbar. Die zweite Abtriebswelle GW4 trägt Stirnräder W4S1, W4S2, W4S3, W4S4. Auch diese Stirnräder W4S1, W4S2, W4S3, W4S4 sind zumindest zum Teil durch hier nicht weiter dargestellte Kupplungen oder Freiläufe mit der zweiten Abtriebswelle GW4 koppelbar.The gear G includes a first output shaft GW3 and a second output shaft GW4 , The first output shaft GW3 wears spur gears W3S1 . W3S2 . W3S3 . W3S4 . W3S5 and W3S6 , These spur gears W3S1 . W3S2 . W3S3 . W3S4 . W3S5 and W3S6 are at least partially by not shown here clutches or freewheels with the first output shaft GW3 coupled. The second output shaft GW4 wears spur gears W4S1 . W4S2 . W4S3 . W4S4 , Also these spur gears W4S1 . W4S2 . W4S3 . W4S4 are at least partially by not shown here clutches or freewheels with the second output shaft GW4 coupled.

Über die zweite Abtriebswelle GW4 erfolgt der Leistungstransfer auf ein Achsdifferential AD, das hier an den Leistungsausgang PO1 des Getriebes G angekoppelt ist. Über das Achsdifferential AD erfolgt eine Leistungsverzweigung auf Radantriebswellen RW1, RW2. Dieses Achsdifferentialgetriebe AD ist hier als Kegelraddifferentialgetriebe ausgebildet, es kann in vorteilhafter Weise auch als Stirnraddifferentialgetriebe ausgebildet sein. Das Differentialgetriebe AD ist hier als eigenständige Baugruppe ausgeführt, die an das eigentliche Getriebe G angebunden ist. Das Differentialgetriebe AD kann auch in das Getriebe G, insbesondere dessen Getriebegehäuse GH eingebunden sein.About the second output shaft GW4 the power transfer takes place on an axle differential AD This is the power output here PO1 of the transmission G is coupled. About the axle differential AD there is a power split on Radantriebswellen RW1 . RW2 , This axle differential AD is designed here as a bevel gear differential, it may be formed in an advantageous manner as Stirnraddifferentialgetriebe. The differential gear AD is here designed as an independent module, which is connected to the actual transmission G is connected. The differential gear AD can also in the transmission G , in particular its transmission housing GH to be involved.

Die oben genannten Stirnräder der beiden Antriebswellen und der beiden Abtriebswellen stehen in der in der Darstellung gezeigten Weise miteinander in Eingriff. Die Durchmesser der jeweiligen Zahnräder sind hier lediglich beispielhaft gewählt, Kupplungen und Freiläufe zwischen diesen Stirnrädern und den entsprechenden Wellen sind nicht dargestellt. Hinsichtlich der Funktionsweise eines Doppelkupplungsgetriebes wird insoweit auf den Stand der Technik verwiesen.The above-mentioned spur gears of the two drive shafts and the two output shafts are in the manner shown in the illustration with each other. The diameters of the respective gears are chosen here merely by way of example, couplings and freewheels between these spur gears and the corresponding shafts are not shown. With regard to the operation of a dual-clutch transmission, reference is made in this respect to the prior art.

Das erste Schaltelement S1 ist hier derart ausgebildet, dass über dieses der erste Leistungsabgriffsweg PT1 getrennt oder geschlossen werden kann. Das zweite Schaltelement S2 ist derart ausgelegt, dass bei Schließen des ersten Leistungsabgriffsweges PT1 das Nebenaggregat AUX an sich von dem Elektromotor E abgekoppelt werden kann, d.h. der Elektromotor E kann in diesem Zustand keine Leistung zum Aggregat AUX übertragen und wird über den ersten Leistungsabgriffsweg PT1 auch nicht mitgeschleppt. Das dritte Schaltelement S3 ist derart ausgebildet, dass über dieses die Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor E und dem ersten Leistungsausgang PO1 trennbar und schließbar ist. Es sind auch im wesentlichen gleichwirkende aufeinander abgestimmte Abwandlungen der Schaltelemente S1, S2 und S3 möglich, die darauf ausgelegt sind, einen direkten reinmechanischen Antrieb der Nebenaggregate AUX im Schubbetrieb des Fahrzeugs ohne Mitschleppen des Elektromotors E zu ermöglichen und zudem einen rein elektrischen Betrieb der Nebenaggregate direkt durch den Elektromotor E zu ermöglichen.The first switching element S1 is here designed such that the first Leistungsabgriffsweg over this PT1 can be disconnected or closed. The second switching element S2 is designed such that when closing the first Leistungsabgriffsweges PT1 the accessory AUX in itself of the electric motor e can be disconnected, ie the electric motor e can not deliver power to the unit in this condition AUX and is transmitted via the first power tap PT1 not dragged along either. The third switching element S3 is formed such that via this the drive connection between the electric motor e and the first power output PO1 is separable and closable. There are also substantially the same effect matched modifications of the switching elements S1 . S2 and S3 possible, which are designed to direct a purely mechanical drive of the ancillaries AUX in overrun operation of the vehicle without entrainment of the electric motor e to allow and also a purely electrical operation of the ancillaries directly by the electric motor e to enable.

Die Antriebsverbindung zwischen dem dritten Schaltelement S3 und dem ersten Leistungsausgang PO1 wird hier durch eine Stirnräderkette bewerkstelligt, die ein erstes über das dritte Schaltelement S3 schaltbar an die Rotorwelle R1 ankoppelbares Stirnrad W5S1, ein mit diesem in Eingriff stehendes Stirnrad W5S2, und ein weiteres Transferrad W5S3 umfasst, das in das auf der Ausgangswelle GW4 sitzende Stirnrad W4S4 eingreift.The drive connection between the third switching element S3 and the first power output PO1 is accomplished here by a spur gear chain, the first via the third switching element S3 switchable to the rotor shaft R1 connectable spur gear W5S1 a spur gear meshing therewith W5S2 , and another transfer wheel W5S3 that is in the on the output shaft GW4 seated spur gear W4S4 intervenes.

Für das in 2 dargestellte Ausführungsbeispiel gelten die obigen Ausführungen sinngemäß. In gleicher Weise wie bei der Ausführungsform nach 1 ist hier der erste Leistungsabgriffsweg PT1 direkt auf die erste Getriebewelle GW1 geführt. Der erste Leistungsabgriffsweg PT1 umfasst hier wiederum die Zusatzgeräteantriebswelle DS3, das erste Laufrad W1, das Zugmittel Z1 und das zweite Laufrad W2, das auf der ersten Getriebeeingangswelle GW1 sitzt. Über das erste Schaltelement S1 kann der erste Leistungsabgriffsweg PT1 geöffnet oder geschlossen werden. In geöffnetem Zustand sitzt das erste Laufrad W1 passiv auf der Zusatzgeräteantriebswelle DS3 und überträgt kein Drehmoment. In geschlossenem Zustand des ersten Schaltelements S1 überträgt dieses ein Drehmoment zwischen dem ersten Laufrad W1 und der Zusatzgeräteantriebswelle DS3 und der erste Leistungsabgriffsweg PT1 wird aktiv. In diesem Zustand kann im Schubbetrieb des Fahrzeuges ein Leistungsrückfluss vom ersten Getriebeausgang PO1 auf die zweite Getriebeausgangswelle GW4 und von dieser auf die erste Getriebeeingangswelle GW1 erfolgen. Die erste Kupplung K1 der Doppelkupplung DK wird dabei geöffnet und die an der Getriebeeingangswelle GW1 anliegende Leistung kann über den ersten Leistungsabgriffsweg PT1 zum zweiten Leistungsausgang PO2 und von dort zum außerhalb des Getriebegehäuses GH liegenden Zusatzaggregat AUX zurückgeführt werden.For the in 2 illustrated embodiment, the above statements apply mutatis mutandis. In the same way as in the embodiment according to 1 Here is the first performance tap PT1 directly on the first gear shaft LV1 guided. The first performance tap PT1 here again includes the accessory drive shaft DS3 , the first wheel W1 , the traction means Z1 and the second impeller W2 that on the first transmission input shaft LV1 sitting. About the first switching element S1 may be the first performance tap PT1 be opened or closed. When opened, the first one sits Wheel W1 passively on the accessory drive shaft DS3 and does not transmit torque. In the closed state of the first switching element S1 this transmits a torque between the first impeller W1 and the accessory drive shaft DS3 and the first power tap route PT1 becomes active. In this state, in the overrun mode of the vehicle, a power return flow from the first transmission output PO1 on the second transmission output shaft GW4 and from this to the first transmission input shaft LV1 respectively. The first clutch K1 the double clutch DK is opened and the at the transmission input shaft LV1 Power applied can be via the first power tap PT1 to the second power output PO2 and from there to the outside of the transmission housing GH lying additional aggregate AUX to be led back.

Das zweite Schaltelement S2 ist so ausgelegt, dass dieses die Zusatzgeräteantriebswelle DS3 und den Elektromotor E schaltbar an- und abkoppelt. Das dritte Schaltelement S3 kann geschlossen werden wenn im Schubbetrieb des Fahrzeugs die am ersten Leistungsausgang anliegende Leistung nicht vom Nebenaggregat aufgebraucht wird und ggf. eine raschere Fahrzeugverzögerung gefordert wird. In diesem Schaltzustand wird dann der Elektromotor E in einem Rekuperationsmodus betrieben, wobei hierbei die Rekuperationsleistung z.B. über den Erregerfeldaufbau in dem Elektromotor E dosiert gesteuert werden kann.The second switching element S2 is designed so that this is the accessory drive shaft DS3 and the electric motor e switched on and off. The third switching element S3 can be closed when the power applied to the first power output is not consumed by the auxiliary unit during overrun operation of the vehicle and, if necessary, a faster vehicle deceleration is required. In this switching state then the electric motor e operated in a recuperation mode, in which case the recuperation power, for example via the excitation field structure in the electric motor e metered can be controlled.

Die kinematische Koppelung des Elektromotors E mit dem ersten Leistungsausgang PO1 erfolgt über das dritte Schaltelement S3 und einem durch dieses überbrückten Abschnitt des zweiten Leistungsabgriffsweges PW2. Das Übersetzungsverhältnis zwischen dem Rotor R des Elektromotors E und dem ersten Leistungsausgang PO1 ist größer als das Übersetzungsverhältnis zwischen der Zusatzgeräteantriebswelle DS3 und dem ersten Leistungsausgang PO1. Im Schubbetrieb dreht damit bei geschlossenem drittem Schaltelement S3, geöffnetem zweitem Schaltelement S2 und geschlossenem ersten Schaltelement S1 die Zusatzgeräteantriebswelle DS3 langsamer als die Welle des Rotors R.The kinematic coupling of the electric motor e with the first power output PO1 takes place via the third switching element S3 and a bridged portion of the second power tap path PW2 , The gear ratio between the rotor R of the electric motor e and the first power output PO1 is greater than the gear ratio between the accessory drive shaft DS3 and the first power output PO1 , In overrun mode, it thus turns when the third switching element is closed S3 , opened second switching element S2 and closed first switching element S1 the accessory drive shaft DS3 slower than the shaft of the rotor R ,

Der Elektromotor E befindet sich vorzugsweise so wie hier dargestellt in einem Zwischenbereich zwischen der Doppelkupplung DK und dem Nebenaggregat AUX. Der Elektromotor E ist bei diesem Ausführungsbeispiel vollständig in das Getriebegehäuse GH eingebunden. Er kann jedoch auch derart in die Antriebsanordnung eingebunden sein, dass dieser in einen durch das Getriebegehäuse GH definierten Aufnahmebereich eintaucht und dann noch ein Restgehäuse umfasst, das an das Getriebegehäuse GH angeflanscht wird.The electric motor e is preferably as shown here in an intermediate region between the double clutch DK and the accessory AUX , The electric motor e is completely in the transmission housing in this embodiment GH involved. However, it can also be integrated into the drive arrangement such that it passes through the transmission housing GH immersed defined receiving area and then still includes a residual housing, which is attached to the transmission housing GH is flanged.

Das bei diesem Ausführungsbeispiel vorgesehene zweite Nebenaggregat AUX2 ist an den ersten Leistungstransferweg PT1 und den zweiten Leistungstransferweg PT2 angekoppelt. Dies wird im vorliegenden Beispiel erreicht, indem das Zugmittel Z1 über das erste Antriebsrad W1, das zweite Antriebsrad W2 und auch über ein drittes Antriebsrad W3 geführt ist, das auf einer Eingangswelle des zweiten Nebenaggregats AUX2 sitzt.The second accessory provided in this embodiment AUX2 is at the first power transfer way PT1 and the second power transfer path PT2 coupled. This is achieved in the present example by the traction means Z1 over the first drive wheel W1 , the second drive wheel W2 and also via a third drive wheel W3 is guided, that on an input shaft of the second auxiliary unit AUX2 sitting.

Beide Nebenaggregate AUX, AUX2 sind außerhalb des Getriebegehäuses GH angeordnet. Eines der beiden Nebenaggregate AUX, AUX2 - hier das erste Nebenaggregat AUX - ist derart kinematisch in die Antriebsanordnung eingebunden, dass dessen Eingangswelle DS1 mit der Rotorachse XE des Rotors R fluchtet. Das zweite Nebenaggregat AUX2 ist achsparallel zum ersten Nebenaggregat AUX angeordnet. Beide Nebenaggregate AUX, AUX2 befinden sich auf einer dem Leistungseingang PD1 abgewandten Seite der Doppelkupplung DK. Der Elektromotor E ist im Getriebegehäuse GH angeordnet und derart ausgerichtet, dass dessen Rotorachse XE zur Getriebeachse X parallel verläuft. Das zweite Nebenaggregat AUX2 ist über ein weiteres Schaltelement S4 schaltbar an den ersten Leitungsabgriffsweg PT1 ankoppelbar und von diesem abkoppelbar.Both ancillaries AUX . AUX2 are outside the gearbox GH arranged. One of the two ancillaries AUX . AUX2 - here the first accessory AUX - Is kinematically involved in the drive assembly, that its input shaft DS1 with the rotor axis XE of the rotor R flees. The second accessory AUX2 is paraxial to the first auxiliary unit AUX arranged. Both ancillaries AUX . AUX2 are on a power input PD1 opposite side of the double clutch DK , The electric motor e is in the gearbox GH arranged and aligned such that its rotor axis XE to the transmission axis X runs parallel. The second accessory AUX2 is about another switching element S4 switchable to the first Leitungsabgriffsweg PT1 can be coupled and decoupled from this.

Bei den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen kann das zweite Schaltelement S2, auch als Freilauf, oder auch als schaltbar sperrbarer, oder schaltbar komplett abkoppelbarer Freilauf ausgebildet sein. Insbesondere bei der Einbindung von Freilauffunktionen in die Schaltelemente S1, S2, können diese so ausgelegt sein, dass die Freilauffunktion selektiv aufhebbar ist und über das Schaltelement S1, S2, ein leistungsführender Zusammenschluss der im Schaltelement S1, S2, verlaufenden Leistungstransferwege erfolgt, oder die Leistungsübertragung auch vollständig aufhebbar ist, wenn z.B. am Nebenaggregat AUX kein Leistungsbedarf besteht.In the embodiments described above, the second switching element S2 be designed as freewheeling, or as a switchable lockable, or switchable completely decoupled freewheel. In particular, in the integration of freewheeling functions in the switching elements S1 . S2 , These may be designed so that the free-running function is selectively canceled and the switching element S1 . S2 , a powerful combination of the switching element S1 . S2 , running power transfer paths, or the power transfer is also completely canceled, if, for example, on the accessory AUX no power requirement exists.

Die Darstellung nach 3 veranschaulicht den Aufbau und die Funktionsweise der Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug nach den oben beschriebenen 1 und 2. Wie oben ausgeführt umfasst die Antriebsanordnung einen Elektromotor E, wenigstens ein Nebenaggregat AUX und ein Getriebe G. Das Getriebe G umfasst ein Getriebegehäuse GH, einen ersten von außen zugänglichen Leistungseingang PD1, einen zweiten im Getriebegehäuse GH liegenden inneren Leistungseingang PD2 und einen ersten nach außen führenden Leistungsausgang PO1 und einen zweiten nach außen führenden Leistungsausgang PO2.The representation after 3 illustrates the structure and operation of the drive assembly for a hybrid vehicle according to the above-described 1 and 2 , As stated above, the drive arrangement comprises an electric motor e , at least one accessory AUX and a gearbox G , The gear G includes a transmission housing GH , a first externally accessible power input PD1 , a second in the gearbox GH lying inner power input PD2 and a first outgoing power output PO1 and a second outgoing power output PO2 ,

Über das Getriebe G werden die seitens der Brennkraftmaschine BK in den ersten Leistungseingang PD1 eingekoppelten und die seitens des Elektromotors E in den zweiten Leistungseingang PD2 eingekoppelten Leistungsbeiträge auf den Leistungsausgang PO1 und von diesen auf ein Achsdifferential AD geführt. Über das Getriebe G ist das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Leistungseingang PD1 und dem Leistungsausgang PO1 schaltbar veränderbar. Der Elektromotor E ist im Inneren des Getriebegehäuses GH aufgenommen. Das Nebenaggregat AUX ist außerhalb des Getriebegehäuses GH angeordnet. Das Getriebe G stellt einen ersten Leistungsabgriffsweg PT1 bereit, über welchen das wenigstens eine Nebenaggregat AUX über den zweiten Leistungsausgang PO2 mit einem ersten zum Leistungsausgang PO1 führenden Leistungstransferweg zur Schaffung einer rein mechanischen Antriebsverbindung koppelbar ist. Das Getriebe G stellt zudem einen zweiten Leistungsabgriffsweg PT2 bereit, über welchen das wenigstens eine Nebenaggregat AUX in der Art eines energetischen Bypasses an der Kernmechanik des Doppelkupplungsgetriebes vorbei mit dem Elektromotor E kinematisch koppelbar ist.About the transmission G become the part of the internal combustion engine BK in the first power input PD1 coupled and the part of the electric motor e in the second power input PD2 coupled power contributions to the power output PO1 and from these to an axle differential AD guided. About the transmission G is the gear ratio between the first power input PD1 and the power output PO1 switchable changeable. The electric motor e is inside the gearbox GH added. The accessory AUX is outside the gearbox GH arranged. The gear G provides a first performance tap PT1 ready, over which the at least one accessory AUX via the second power output PO2 with a first to the power output PO1 leading power transfer path to create a purely mechanical drive connection can be coupled. The gear G also provides a second performance tap PT2 ready, over which the at least one accessory AUX in the manner of an energetic bypass past the nuclear mechanics of the dual-clutch transmission with the electric motor e kinematically coupled.

Die Antriebsanordnung ist derart gestaltet, dass der erste Leistungsabgriffsweg PT1 ein erstes Schaltelement S1 umfasst, über welches der erste Leistungsabgriffsweg PT1 schaltbar schließbar und schaltbar auftrennbar ist. Der zweite Leistungsabgriffsweg PT2 umfasst ein zweites Schaltelement S2, über welches der zweite Leistungsabgriffsweg PT2 schaltbar schließbar und schaltbar auftrennbar ist.The drive arrangement is designed such that the first Leistungsabgriffsweg PT1 a first switching element S1 includes, over which the first Leistungsabgriffsweg PT1 switchable closable and switchable is separable. The second performance tap PT2 includes a second switching element S2 over which the second Leistungsabgriffsweg PT2 switchable closable and switchable is separable.

In einem zwischen dem ersten Leistungseingang PD1 und dem ersten Leistungsausgang PO1 liegenden ersten Leistungstransferweg PW1 ist über eine Doppelkupplungsgetriebemechanik das Übersetzungsverhältnis schaltbar veränderbar. Der Elektromotor E ist über einen zweiten Leistungstransferweg PW2 mit dem ersten Getriebeausgang PO1 gekoppelt. Der erste Leistungstransferweg PW1 und der zweite Leistungstransferweg PW2 überlagern sich in einigen Getriebeorganen des Getriebes G und münden über den ersten Leistungsausgang PO1 in das Achsdifferentialgetriebe AD. In den zweiten Leistungstransferweg PW2 ist das dritte Schaltelement S3 eingebunden und ermöglicht eine Auftrennung oder Schließung dieses zweiten Leistungstransferweges PW2.In one between the first power input PD1 and the first power output PO1 lying first power transfer path PW1 Is via a dual-clutch transmission mechanism, the transmission ratio switchable changeable. The electric motor e is via a second power transfer path PW2 with the first transmission output PO1 coupled. The first power transfer way PW1 and the second power transfer path PW2 overlap in some transmission organs of the transmission G and lead to the first power output PO1 in the axle differential AD , In the second power transfer way PW2 is the third switching element S3 integrated and allows a separation or closure of this second power transfer path PW2 ,

Bei der hier gezeigten Ausführungsform ist der erste Leistungsabgriffsweg PT1 über das erste Schaltelement S1 mit einer ersten Getriebewelle GW1 koppelbar. Der zweite Leistungsabgriffsweg PT2 erstreckt sich zwischen dem Nebenaggregat AUX und dem Elektromotor E. Über das dritte Schaltelement S3 ist die Antriebsverbindung zwischen dem zweiten Leistungseingang PD2 und dem ersten Leistungsausgang PO1 schaltbar aufhebbar.In the embodiment shown here, the first power tap is PT1 over the first switching element S1 with a first transmission shaft LV1 coupled. The second performance tap PT2 extends between the accessory AUX and the electric motor e , About the third switching element S3 is the drive connection between the second power input PD2 and the first power output PO1 switchable cancelable.

Die Schaltelemente S1, S2, S3 werden über eine elektronische Steuereinrichtung nach Maßgabe verschiedenster Fahrzeugbetriebsparameter und ggf. weiteren Daten, z.B. Informationen zum Straßenverlauf und der Routenplanung angesteuert. Für die in der Tabelle T1 dargestellten Betriebszustände nehmen dabei die Schaltelemente S1, S2 und S3 die in der Tabelle T2 angegebenen Schaltzustände an.The switching elements S1 . S2 . S3 are controlled via an electronic control device in accordance with various vehicle operating parameters and possibly other data, such as information about the course of the road and the route planning. For the operating states shown in Table T1 take the switching elements S1 . S2 and S3 the switching states indicated in Table T2.

Über das erste Schaltelement S1 kann eine direkte mechanische Antriebsverbindung zwischen einem Organ des Doppelkupplungsgetriebes und dem Nebenaggregat AUX hergestellt oder aufgehoben werden. Über das zweite Schaltelement S2 kann eine direkte mechanische Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Nebenaggregat AUX hergestellt oder aufgehoben werden. Über das dritte Schaltelement S3 kann eine direkte mechanische Antriebsverbindung zwischen dem Elektromotor E und einem Ausgang des Doppelkupplungsgetriebes DK hergestellt oder aufgehoben werden.About the first switching element S1 can be a direct mechanical drive connection between an organ of the dual-clutch transmission and the accessory AUX produced or canceled. About the second switching element S2 can be a direct mechanical drive connection between the electric motor and the accessory AUX produced or canceled. About the third switching element S3 can be a direct mechanical drive connection between the electric motor e and an output of the dual clutch transmission DK produced or canceled.

Bei Betrieb der Antriebsanordnung in einem Schaltzustand in welchem das erste Schaltelement S1 aufhebt und das zweite Schaltelement S2 die Antriebsverbindung zulässt, wird das Nebenaggregat AUX direkt durch den Elektromotor E angetrieben. Der Elektromotor E wird in diesem Modus auf den Leistungsbedarf des Nebenaggregats abgestimmt betrieben, so wird der Elektromotor E im Falle der Auslegung des Nebenaggregats als Lenkhilfepumpe so betrieben, dass die Lenkhilfepumpe lediglich einen hinreichenden Ölstrom fördert. Im Falle der Auslegung des Nebenaggregats als Umwälzpumpe wird der Elektromotor E so angesteuert, dass die Förderleistung der Umwälzpumpe den entsprechenden Anforderungen gerecht wird. Beim Öffnen des zweiten Schaltelements S2 und des dritten Schaltelements S3 sowie Schließen des ersten Schaltelements S1 wird eine Antriebsverbindung zwischen dem Nebenaggregat AUX und dem Getriebeausgang PO1 hergestellt und das Nebenaggregat AUX kann durch die Brennkraftmaschine BK oder durch die Schubleistung am Achsdifferential AD betrieben werden. Bei der Ansteuerung der Schaltelemente S1, S2, S3 können hierbei Gesetzmäßigkeiten berücksichtigt werden, die z.B. im Schubbetrieb des Fahrzeuges und bei Leistungsbedarf der Nebenaggregate AUX eine direkte mechanische Antriebsverbindung der Nebenaggregate AUX mit dem Leistungsausgang PO1 des Getriebes G priorisieren und damit Konversionsverluste im Rekuperationsbetrieb des Elektromotors E vorrangig vermeiden und einen generatorischen Betrieb des Elektromotors E erst veranlassen, wenn die im Schubbetrieb zur Verfügung stehende mechanische Leistung den Leistungsbedarf der Nebenaggregate AUX übersteigt.When operating the drive assembly in a switching state in which the first switching element S1 repeals and the second switching element S2 the drive connection allows, becomes the accessory AUX directly through the electric motor e driven. The electric motor e is operated in this mode matched to the power requirement of the accessory, so is the electric motor e operated in the case of the design of the accessory as a power steering pump so that the power steering pump only promotes a sufficient flow of oil. In the case of the design of the accessory as a circulation pump, the electric motor e controlled so that the capacity of the circulating pump meets the requirements. When opening the second switching element S2 and the third switching element S3 and closing the first switching element S1 becomes a drive connection between the accessory AUX and the transmission output PO1 made and the accessory AUX can by the internal combustion engine BK or by the thrust at the axle differential AD operate. When controlling the switching elements S1 . S2 . S3 In this case, regularities can be taken into account, for example, in overrun operation of the vehicle and in the power requirement of the ancillaries AUX a direct mechanical drive connection of the ancillaries AUX with the power output PO1 of the transmission G prioritize and thus conversion losses in the recuperation of the electric motor e primarily avoid and a generator operation of the electric motor e do not initiate until the mechanical power available in overrun mode meets the power requirements of the ancillaries AUX exceeds.

Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung wird vorzugsweise derart in einem Kraftfahrzeug verbaut, dass die Getriebewelle GW1 zur Fahrzeuglängsrichtung quer ausgerichtet ist. Das Nebenaggregat AUX befindet sich vorzugsweise in vertikaler Richtung oberhalb einer die Getriebewelle GW1 enthaltenden Fahrzeughorizontalebene. Das Nebenaggregat AUX oder die Nebenaggregate AUX, AUX2 können oberhalb des Getriebegehäuses GH oder in Längsrichtung des Fahrzeuges vor oder hinter dem Getriebegehäuse GH angeordnet sein. Hierbei können die Nebenaggregate so ausgerichtet sein, dass die auf deren Eingangswellen sitzenden Antriebsräder sich auf einer der Brennkraftmaschine abgewandten Seite der Aggregate befinden. Die Nebenaggregate erstrecken sich dann im Außenbereich des Getriebegehäuses in Nachbarschaft zu diesem innerhalb des Axialniveaus der Getriebewelle GW1. Die erfindungsgemäße Antriebsanordnung kann damit als insgesamt quer einzubauende Antriebseinrichtung ausgelegt werden, wobei die Koppelung der Brennkraftmaschine mit dem Getriebe vorzugsweise auf der dem zweiten Leistungsausgang PO2 abgewandten Seite des Getriebes G erfolgt. Im Zwischenbereich zwischen der Brennkraftmaschine BK und dem Getriebe G befindet sich dann vorzugsweise auch die Doppelkupplungseinrichtung DK. Der Elektromotor E kann abeichend von den obigen Darstellungen auch so in die Antriebsanordnung eingebunden werden, dass sich dieser in den Seitenbereich der Brennkraftmaschine BK hinein erstreckt.The drive arrangement according to the invention is preferably such in a motor vehicle installed that the transmission shaft LV1 is aligned transversely to the vehicle longitudinal direction. The accessory AUX is preferably in the vertical direction above a transmission shaft LV1 containing vehicle horizontal plane. The accessory AUX or the ancillaries AUX . AUX2 can be above the gearbox GH or in the longitudinal direction of the vehicle in front of or behind the transmission housing GH be arranged. Here, the ancillaries may be oriented so that the seated on the input shafts drive wheels are located on a side facing away from the engine of the units. The ancillary components then extend in the outer region of the transmission housing in the vicinity of this within the axial level of the transmission shaft LV1 , The drive assembly according to the invention can thus be designed as a total transverse drive device to be installed, the coupling of the internal combustion engine with the transmission preferably on the second power output PO2 opposite side of the transmission G he follows. In the intermediate area between the internal combustion engine BK and the transmission G is then preferably also the dual clutch device DK , The electric motor e can also be integrated into the drive arrangement so that this in the side region of the internal combustion engine BK extends into it.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 10133695 A1 [0002]DE 10133695 A1 [0002]

Claims (10)

Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug, mit: - einem Elektromotor (E), - wenigstens einem Nebenaggregat (AUX) und - einem Getriebe (G), das ein Getriebegehäuse (GH), einen ersten Leistungseingang (PD1), einen zweiten Leistungseingang (PD2), einen ersten nach außen führenden Leistungsausgang (PO1) und einen zweiten nach außen führenden Leistungsausgang (PO2) umfasst, - wobei über das Getriebe (G) der seitens einer Brennkraftmaschine (BK) in den ersten Leistungseingang (PD1) eingekoppelte Leistungsbeitrag über einen ersten Leistungstransferweg (PW1) zu dem ersten Leistungsausgang geführt wird, - der über den Elektromotor (E) in den zweiten Leistungseingang (PD2) eingekoppelte Leistungsbeitrag über einen zweiten Leistungstransferweg (PW2) auf den ersten Leistungsausgang (PO1) geführt wird und - hierbei zumindest das Übersetzungsverhältnis zwischen dem ersten Leistungseingang (PD1) und dem Leistungsausgang (PO1) schaltbar veränderbar ist, - das Nebenaggregat (AUX) außerhalb des Getriebegehäuses (GH) angeordnet und an den zweiten Leistungsausgang (PO2) angekoppelt ist, - die Antriebsanordnung einen ersten Leistungsabgriffsweg (PT1) mit einem ersten Schaltelement (S1) bereitstellt, über welchen das Nebenaggregat mit einem zum ersten Leistungsausgang (PO1) führenden Leistungstransferweg (PT) koppelbar ist, - das Getriebe (G) einen zweiten Leistungsabgriffsweg (PT2) mit einem zweiten Schaltelement (S2) bereitstellt, über welchen das Nebenaggregat (AUX) mit dem Elektromotor (E) koppelbar ist und - in dem Getriebe in dem zweiten Leistungstransferweg (PW2) ein drittes Schaltelement (S3) vorgesehen ist, über welches der der Elektromotor (E) mit dem ersten Leistungsausgang (PO1) schaltbar koppelbar ist. Drive arrangement for a hybrid vehicle, comprising: an electric motor (E), - at least one accessory (AUX) and a transmission (G) comprising a transmission housing (GH), a first power input (PD1), a second power input (PD2), a first outgoing power output (PO1) and a second outgoing power output (PO2), wherein via the transmission (G) of the side of an internal combustion engine (BK) in the first power input (PD1) coupled power contribution over a first power transfer path (PW1) is led to the first power output, - The over the electric motor (E) in the second power input (PD2) coupled power contribution over a second power transfer path (PW2) on the first power output (PO1) is performed and - Here, at least the transmission ratio between the first power input (PD1) and the power output (PO1) is switchable changeable, the auxiliary unit (AUX) is arranged outside the transmission housing (GH) and is coupled to the second power output (PO2), - The drive arrangement provides a first Leistungsabgriffsweg (PT1) with a first switching element (S1), via which the auxiliary unit with a leading to the first power output (PO1) power transfer path (PT) can be coupled, - The transmission (G) provides a second Leistungsabgriffsweg (PT2) with a second switching element (S2), via which the auxiliary unit (AUX) with the electric motor (E) is coupled and - In the transmission in the second power transfer path (PW2), a third switching element (S3) is provided, via which the electric motor (E) to the first power output (PO1) is switchably coupled. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor eine Rotorwelle umfasst und das Nebenaggregat (AUX) zur Achse (XE) der Rotorwelle gleichachsig angeordnet ist.Drive arrangement according to Claim 1 , characterized in that the electric motor comprises a rotor shaft and the auxiliary unit (AUX) to the axis (XE) of the rotor shaft is arranged coaxially. Antriebsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass sich das erste Schaltelement (S1), das zweite Schaltelement (S2) und das dritte Schaltelement (S3) in einem axialen Zwischenbereich zwischen dem Elektromotor (E) und dem Nebenaggregat (AUX) befinden.Drive arrangement according to Claim 2 , characterized in that the first switching element (S1), the second switching element (S2) and the third switching element (S3) are located in an axial intermediate region between the electric motor (E) and the auxiliary unit (AUX). Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Leistungsabgriffsweg (PT1) einen Umschlingungstrieb umfasst.Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 3 , characterized in that the first Leistungsabgriffsweg (PT1) comprises a belt drive. Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nebenaggregat (AUX) über den ersten Leistungsabgriffsweg (PT1) mit einem Übersetzungsverhältnis an den Leistungsausgang (PO1) des Getriebes (G) angekoppelt ist, das niedriger ist, als das Übersetzungsverhältnis mit welchem die Rotorwelle an den Leistungsausgang (PO1) des Getriebes angekoppelt ist.Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 4 , characterized in that the auxiliary unit (AUX) is coupled via the first Leistungsabgriffsweg (PT1) with a gear ratio to the power output (PO1) of the transmission (G), which is lower than the transmission ratio with which the rotor shaft to the power output (PO1 ) of the transmission is coupled. Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das der erste Leistungsabgriffsweg (PT1) zumindest abschnittsweise außerhalb des Getriebegehäuses (GH) verläuft.Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 5 , characterized in that the first Leistungsabgriffsweg (PT1) at least partially outside of the transmission housing (GH) extends. Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (S1) außerhalb des Getriebegehäuses (GH) angeordnet ist und dass das zweite und das dritte Schaltelement (S2, S3) im Innenbereich des Getriebegehäuses angeordnet sind.Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 6 , characterized in that the first switching element (S1) outside the transmission housing (GH) is arranged and that the second and the third switching element (S2, S3) are arranged in the inner region of the transmission housing. Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (S2) einen Freilauf umfasst.Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 7 , characterized in that the second switching element (S2) comprises a freewheel. Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (G) als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt ist.Drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 8th , characterized in that the transmission (G) is designed as a double-clutch transmission. Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit einer Antriebsanordnung nach wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9, bei welchem im Rahmen eines Schubbetriebs des Kraftfahrzeuges und gegebenem Leistungsbedarf des Nebenaggregats dieses über den ersten Leistungsabgriffsweg angetrieben wird.Method for operating a motor vehicle with a drive arrangement according to at least one of Claims 1 to 9 in which in the context of a pushing operation of the motor vehicle and given power requirement of the auxiliary unit, this is driven by the first Leistungsabgriffsweg.
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DE102021109279A1 (en) 2021-04-14 2022-10-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Switching unit for coupling an auxiliary unit to a drive train and drive arrangement with the switching unit

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