DE102018129769A1 - Hybrid drive arrangement and method for operating a hybrid drive arrangement - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybrid-Antriebsanordnung für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges. Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung.Eine Hybrid-Antriebsanordnung (1) für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, umfasst eine Verbrennungskraftmaschine (2), eine erste elektrische Maschine (3) und eine Abtriebseinrichtung (6), wobei die Hybrid-Antriebsanordnung (1) wenigstens ein Strömungssystem (7) umfasst, mittels dessen Wärme von einem von der ersten elektrischen Maschine (3) erwärmten Fluid zumindest anteilig auf die Verbrennungskraftmaschine (2) übertragbar ist, um dieser insbesondere beim Startvorgang ein erhöhtes Temperaturniveau zu verleihen.Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der hier vorgeschlagenen Hybrid-Antriebsanordnung lässt sich ein verschleißarmer sowie effizienter Betrieb realisieren.The invention relates to a hybrid drive arrangement for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle. The invention also relates to a method for operating a hybrid drive arrangement according to the invention. A hybrid drive arrangement (1) for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, comprises an internal combustion engine (2), a first electrical machine (3) and An output device (6), the hybrid drive arrangement (1) comprising at least one flow system (7), by means of which heat is at least partially transferable to the internal combustion engine (2) from a fluid heated by the first electrical machine (3) to give an increased temperature level in particular during the starting process. With the inventive design of the hybrid drive arrangement proposed here, low-wear and efficient operation can be achieved.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybrid-Antriebsanordnung für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges.The invention relates to a hybrid drive arrangement for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung auch ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung.In addition, the invention also relates to a method for operating a hybrid drive arrangement according to the invention.

Aus dem Stand der Technik sind Hybrid-Antriebsanordnungen für Kraftfahrzeuge bekannt, die eine Verbrennungskraftmaschine, eine erste elektrische Maschine sowie eine zweite elektrische Maschine und eine Abtriebseinrichtung umfassen, wobei die erste elektrische Maschine drehfest mit der Abtriebseinrichtung verbunden ist und die zweite elektrische Maschine drehfest mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist. Dabei kann die Abtriebseinrichtung im Wesentlichen als eine angetriebene Achse bzw. als ein Rad eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet sein. Die erste elektrische Maschine wird als Antriebseinheit zum Antreiben des Kraftfahrzeugs genutzt, wobei die Verbrennungskraftmaschine genutzt wird, um Drehmoment an die zweite elektrische Maschine zu übertragen, welche im Generatorbetrieb betrieben wird. Die zweite elektrische Maschine wird also genutzt, um elektrische Energie zu generieren, um damit die erste elektrische Maschine anzutreiben. Die Verbrennungskraftmaschine ist bei derartigen Hybrid-Antriebsanordnungen lediglich dazu eingerichtet, zusammen mit der zweiten elektrischen Maschine chemische Energie in elektrische Energie umzuwandeln. Ein Direktantrieb durch die Verbrennungskraftmaschine ist bei solchen Hybrid-Antriebsanordnungen nicht realisierbar.
Weiterhin ist bekannt, Hybrid-Antriebsanordnungen gemäß dem dargestellten Stand der Technik mit einer zusätzlichen Kupplungseinrichtung auszustatten, mittels welcher ein Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Abtriebseinrichtung realisiert werden kann und somit ein Direktantrieb der Abtriebseinrichtung durch die Verbrennungskraftmaschine realisierbar ist. Insbesondere sehen solche Hybrid-Antriebsanordnungen gemäß dem Stand der Technik vor, dass die Verbrennungskraftmaschine erst ab einer definierten Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zugeschalten wird, zum Zweck der Erhöhung des Wirkungsgrades der Hybrid-Antriebsanordnung. Es wird beispielsweise bereits während der Fahrt, erst bei durch den Fahrer des Kraftfahrzeugs gewünschter starker Beschleunigung, die Trennkupplung geschlossen und die Verbrennungskraftmaschine gestartet.
Nachteilig ist dabei, dass beim Zuschalten der Verbrennungskraftmaschine diese ein Temperaturniveau aufweist, welches unterhalb eines optimalen Temperaturbereichs liegt bzw. unterhalb der optimalen Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine liegt. Eine Leistungsabgabe der Verbrennungskraftmaschine unterhalb ihrer Betriebstemperatur führt zu erhöhter Reibung zwischen den Bestandteilen der Verbrennungskraftmaschine und somit erhöhtem Verschleiß.
Um diesen Nachteil zu beheben ist es aus dem Stand der Technik auch bekannt, die Verbrennungskraftmaschine vor dessen Leistungsabgabe bereits in Betrieb zu nehmen und so die gewünschte Betriebstemperatur vorab zu erreichen. Dieser Vorgang ist jedoch aus energietechnischer Sicht nicht sinnvoll bzw. effizient.Hybrid drive arrangements for motor vehicles are known from the prior art, which comprise an internal combustion engine, a first electrical machine and a second electrical machine and an output device, the first electrical machine being connected in a rotationally fixed manner to the output device and the second electrical machine being connected in a rotationally fixed manner to the Internal combustion engine is connected. The output device can essentially be configured as a driven axle or as a wheel of a motor vehicle. The first electrical machine is used as a drive unit for driving the motor vehicle, the internal combustion engine being used to transmit torque to the second electrical machine, which is operated in generator mode. The second electrical machine is therefore used to generate electrical energy in order to drive the first electrical machine. In such hybrid drive arrangements, the internal combustion engine is only set up to convert chemical energy into electrical energy together with the second electrical machine. A direct drive by the internal combustion engine cannot be realized with such hybrid drive arrangements.
It is also known to equip hybrid drive arrangements according to the prior art shown with an additional clutch device, by means of which a torque transmission path between the internal combustion engine and the output device can be realized and thus a direct drive of the output device can be realized by the internal combustion engine. In particular, such hybrid drive arrangements according to the prior art provide that the internal combustion engine is only switched on from a defined speed of the motor vehicle, for the purpose of increasing the efficiency of the hybrid drive arrangement. For example, the disconnect clutch is closed and the internal combustion engine started while the vehicle is moving, only when the driver of the motor vehicle desires strong acceleration.
The disadvantage here is that when the internal combustion engine is switched on, it has a temperature level which is below an optimal temperature range or below the optimum operating temperature of the internal combustion engine. Output of the internal combustion engine below its operating temperature leads to increased friction between the components of the internal combustion engine and thus increased wear.
In order to remedy this disadvantage, it is also known from the prior art to start up the internal combustion engine prior to its output and thus to reach the desired operating temperature in advance. However, this process is not sensible or efficient from an energy technology perspective.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Hybrid-Antriebsanordnung sowie ein Verfahren zum Betreiben einer solchen erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung zur Verfügung zu stellen, die durch einen verschleißarmen Betrieb eine lange Lebensdauer mit einer effizienten Nutzung kombiniert.Proceeding from this, the object of the present invention is to provide a hybrid drive arrangement and a method for operating such a hybrid drive arrangement according to the invention, which combines a long service life with efficient use due to low-wear operation.

Die Aufgabe wird durch die erfindungsgemäße Hybrid-Antriebsanordnung nach Anspruch 1 sowie das Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung nach Anspruch 4 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Hybrid-Antriebsanordnung sind in den Unteransprüchen 2 und 3 angegeben.The object is achieved by the hybrid drive arrangement according to the invention and the method for operating a hybrid drive arrangement according to claim 4. Advantageous configurations of the hybrid drive arrangement are specified in subclaims 2 and 3.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.The features of the claims can be combined in any technically meaningful manner, the explanations from the following description and features from the figures, which include additional embodiments of the invention, being able to be used for this purpose.

Die Erfindung betrifft eine Hybrid-Antriebsanordnung für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, mit einer Verbrennungskraftmaschine, einer ersten elektrischen Maschine und einer Abtriebseinrichtung. Außerdem umfasst die Hybrid-Antriebsanordnung wenigstens ein Strömungssystem, mittels dessen Wärme von einem von der ersten elektrischen Maschine erwärmten Fluid zumindest anteilig auf die Verbrennungskraftmaschine übertragbar ist, um dieser insbesondere beim Startvorgang ein erhöhtes Temperaturniveau zu verleihen.
Entsprechend kann vor und/oder bei der eigentlichen Nutzung des Drehmoments der Verbrennungskraftmaschine dafür gesorgt werden, dass die Verbrennungskraftmaschine in einem Temperaturbereich betrieben wird, der dichter am optimalen Temperaturbereich ist als ein normalerweise kurz nach dem Starten der Verbrennungskraftmaschine realisierter Temperaturbereich. Dadurch lassen sich der Verschleiß der Verbrennungskraftmaschine mindern und die Verbrennungskraftmaschine bzw. die gesamte Hybrid-Antriebsanordnung mit geringerem Kraftstoffbedarf betreiben sowie Schadstoffemissionen verringern. Insbesondere kann dabei das Strömungssystem strömungstechnisch mit einem Schmiersystem der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt sein, so dass der Verbrennungskraftmaschine über erwärmtes Schmiermittel, insbesondere Öl, Wärme zugeführt werden kann. Das Schmiersystem der Verbrennungskraftmaschine erfüllt somit eine Doppelfunktion, nämlich die Schmierung beweglicher Teile der Verbrennungskraftmaschine sowie zumindest anteilig deren Tempelregierung
Die Abtriebseinrichtung ist drehfest mit einem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbunden und kann insbesondere als Antriebswelle oder auch als Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs ausgebildet sein. Durch eine Nutzung der Abwärme der ersten elektrischen Maschine in der Verbrennungskraftmaschine wird der Gesamtwirkungsgrad der Hybrid-Antriebsanordnung erhöht.
Durch die Nutzung von Wärme der ersten elektrischen Maschine kann Temperaturniveau der Verbrennungskraftmaschine höher eingestellt werden als ein Temperaturniveau der Verbrennungskraftmaschine, welches existiert, wenn keine Wärmezufuhr von der ersten elektrischen Maschine zur Verbrennungskraftmaschine realisiert wird.The invention relates to a hybrid drive arrangement for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, with an internal combustion engine, a first electrical machine and an output device. In addition, the hybrid drive arrangement comprises at least one flow system, by means of which heat from a fluid heated by the first electrical machine can be transferred at least in part to the internal combustion engine, in order to impart an elevated temperature level to the internal combustion engine in particular.
Correspondingly, before and / or during the actual use of the torque of the internal combustion engine, it can be ensured that the internal combustion engine is operated in a temperature range that is closer to the optimal temperature range than a temperature range that is normally realized shortly after the internal combustion engine is started. As a result, the wear of the internal combustion engine can be reduced and the internal combustion engine or the entire hybrid drive arrangement can be operated with a lower fuel requirement, as well as pollutant emissions reduce. In particular, the flow system can be fluidly coupled to a lubrication system of the internal combustion engine, so that heat can be supplied to the internal combustion engine via heated lubricant, in particular oil. The lubrication system of the internal combustion engine thus fulfills a double function, namely the lubrication of moving parts of the internal combustion engine and, at least in part, their temple government
The output device is non-rotatably connected to a rotor of the first electrical machine and can in particular be designed as a drive shaft or as a drive wheel of a motor vehicle. By using the waste heat from the first electrical machine in the internal combustion engine, the overall efficiency of the hybrid drive arrangement is increased.
By using heat from the first electrical machine, the temperature level of the internal combustion engine can be set higher than a temperature level of the internal combustion engine that exists if no heat is supplied from the first electrical machine to the internal combustion engine.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst die Hybrid-Antriebsanordnung eine Trennkupplung sowie eine zweite elektrische Maschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine, die erste elektrische Maschine, die Trennkupplung, die zweite elektrische Maschine und die Abtriebseinrichtung in einem gemeinsamen Drehmoment-Übertragungspfad in Reihe angeordnet sind.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die erste elektrische Maschine mit der Abtriebseinrichtung drehfest verbunden ist, die Trennkupplung zwischen den beiden elektrischen Maschinen angeordnet ist und die zweite elektrische Maschine drehfest mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.
Entsprechend ist es möglich, ein mit der erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung ausgestattetes Kraftfahrzeug in einer Vielzahl an Fahr-Modi einzusetzen. Beispielsweise kann bei geöffneter Trennkupplung ein rein elektrischer Antrieb des Kraftfahrzeugs mit der ersten elektrischen Maschine realisiert werden oder bei geschlossener Trennkupplung ein Hybrid-Antrieb des Kraftfahrzeugs realisiert werden, in dem die beiden elektrischen Maschinen sowie die Verbrennungskraftmaschine zusammen das Kraftfahrzeug antreiben. Bei geöffneter Trennkupplung kann außerdem vorgesehen sein, dass die durch die Verbrennungskraftmaschine angetriebene zweite elektrische Maschine im Generatorbetrieb betrieben wird, um elektrische Energie zu generieren. Dabei kann die durch die zweite elektrische Maschine generierte elektrische Energie genutzt werden, um die erste elektrische Maschine und demzufolge das Kraftfahrzeug anzutreiben.
Die erste und zweite elektrische Maschine sowie die Trennkupplung können hier ein gemeinsames Kühlsystem aufweisen. Dabei kann alternativ zum erwärmen des Fluids durch die erste elektrische Maschine auch realisiert sein, dass das gemeinsame Kühlsystem Wärme an das Fluid abgibt um dieses zu erwärmen.According to a further aspect of the invention, the hybrid drive arrangement comprises a disconnect clutch and a second electrical machine, the internal combustion engine, the first electrical machine, the disconnect clutch, the second electrical machine and the output device being arranged in series in a common torque transmission path.
In particular, it can be provided that the first electrical machine is connected in a rotationally fixed manner to the output device, the separating clutch is arranged between the two electrical machines and the second electrical machine is connected in a rotationally fixed manner to the internal combustion engine.
Accordingly, it is possible to use a motor vehicle equipped with the hybrid drive arrangement according to the invention in a large number of driving modes. For example, when the clutch is disengaged, a purely electrical drive of the motor vehicle can be implemented with the first electrical machine, or when the clutch is closed, a hybrid drive of the motor vehicle can be implemented in which the two electrical machines and the internal combustion engine drive the motor vehicle together. When the clutch is disengaged, it can also be provided that the second electrical machine driven by the internal combustion engine is operated in generator mode in order to generate electrical energy. The electrical energy generated by the second electrical machine can be used to drive the first electrical machine and consequently the motor vehicle.
The first and second electrical machines and the disconnect clutch can have a common cooling system here. As an alternative to heating the fluid, it can also be realized by the first electrical machine that the common cooling system emits heat to the fluid in order to heat it.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Strömungssystem einen Strömungskreislauf, der wärmetechnisch mit der ersten elektrischen Maschine sowie mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist. Alternativ dazu umfasst das Strömungssystem zwei Strömungskreisläufe, von denen ein erster Strömungskreislauf wärmetechnisch mit der ersten elektrischen Maschine gekoppelt ist und ein zweiter Strömungskreislauf wärmetechnisch mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist, wobei der erste Strömungskreislauf mit dem zweiten Strömungskreislauf über einen Wärmetauscher wärmetechnisch verbunden ist.
Bei Realisierung genau eines Strömungskreislaufs ist entsprechend vorgesehen, dass im Wesentlichen ein Fluid bzw. Fluidstrom durch die erste elektrische Maschine erwärmt wird und zur Verbrennungskraftmaschine geführt wird, wo dieser Fluidstrom Wärme an die Verbrennungskraftmaschine abgibt und diese demzufolge auf ein erhöhtes Temperaturniveau anhebt. Aufgrund der Wärmeabgabe an bzw. in die Verbrennungskraftmaschine erhält der Fluidstrom wieder eine verringerte Temperatur und wird zurückgeführt zur ersten elektrischen Maschine, wo erneut eine Erwärmung stattfindet.
Bei Realisierung zweier Strömungskreisläufe ist vorgesehen, dass in einem ersten Strömungskreislauf ein erstes Fluid von der ersten elektrischen Maschine erwärmt wird und dem Wärmetauscher zugeführt wird. Im Wärmetauscher gibt das erste Fluid Wärme ab an ein zweites Fluid, welches in einem zweiten Strömungskreislauf geführt wird, sodass ein erwärmtes zweites Fluid der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird und diese auf ein erhöhtes Temperaturniveau anhebt.
Um einen Transport von Fluid in einem Strömungskreislauf zu realisieren und somit eine gleichmäßige Erwärmung des Fluids zu gewährleisten, kann eine Fluidpumpe für Zirkulation des Fluides eingesetzt sein.According to a further advantageous embodiment, the flow system comprises a flow circuit which is thermally coupled to the first electrical machine and to the internal combustion engine. As an alternative to this, the flow system comprises two flow circuits, of which a first flow circuit is thermally coupled to the first electrical machine and a second flow circuit is thermally coupled to the internal combustion engine, the first flow circuit being thermally connected to the second flow circuit via a heat exchanger.
When realizing exactly one flow circuit, it is accordingly provided that essentially a fluid or fluid flow is heated by the first electrical machine and led to the internal combustion engine, where this fluid flow gives off heat to the internal combustion engine and consequently raises it to an elevated temperature level. Due to the heat given off to or into the internal combustion engine, the fluid flow receives a reduced temperature again and is returned to the first electrical machine, where heating takes place again.
When two flow circuits are implemented, provision is made for a first fluid to be heated by the first electrical machine in a first flow circuit and to be supplied to the heat exchanger. In the heat exchanger, the first fluid gives off heat to a second fluid, which is guided in a second flow circuit, so that a heated second fluid is fed to the internal combustion engine and raises it to an elevated temperature level.
In order to implement the transport of fluid in a flow circuit and thus to ensure uniform heating of the fluid, a fluid pump can be used for the circulation of the fluid.

Des Weiteren wird erfindungsgemäß ein Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung zur Verfügung gestellt, bei dem eine erfindungsgemäße Hybrid-Antriebsanordnung für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, zur Verfügung gestellt wird und Wärme von der ersten elektrischen Maschine über das Strömungssystem der Verbrennungskraftmaschine zugeführt wird, um dieser insbesondere beim Startvorgang ein erhöhtes Temperaturniveau zu verleihen. Furthermore, the invention provides a method for operating a hybrid drive arrangement according to the invention, in which a hybrid drive arrangement according to the invention is provided for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, and heat from the first electrical machine via the flow system the internal combustion engine is supplied to this in particular Start process to give an increased temperature level.

Insbesondere kann das Verfahren derart ausgeführt werden, dass diese Wärmezufuhr bzw. Temperaturerhöhung der Verbrennungskraftmaschine vor deren DrehmomentAbgabe bzw. der Nutzung des Drehmoments der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.In particular, the method can be carried out in such a way that this heat supply or temperature increase of the internal combustion engine takes place before the torque is given off or the torque of the internal combustion engine is used.

Es ist dabei möglich, dass die an das Strömungssystem abgegebene Wärme sowie die vom Strömungssystem abgegebene Wärme durch genau einen Strömungskreislauf oder durch unterschiedliche Strömungskreisläufe transportiert wird.
Das Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung kann weiterhin die Nutzung von Fluidpumpen umfassen, zwecks Realisierung eines ausreichenden Fluid-Volumenstroms in einem jeweiligen Strömungskreislauf.It is possible for the heat given off to the flow system and the heat given off by the flow system to be transported through exactly one flow circuit or through different flow circuits.
The method for operating a hybrid drive arrangement according to the invention can further comprise the use of fluid pumps for the purpose of realizing a sufficient fluid volume flow in a respective flow circuit.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörige Zeichnung, welche eine bevorzugte Ausgestaltung zeigt, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematische Zeichnung in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass das in der Zeichnung gezeigte Ausführungsbeispiel nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt ist. Es ist dargestellt in

  • 1: eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsanordnung.
The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the accompanying drawing, which shows a preferred embodiment. The invention is in no way restricted by the purely schematic drawing, it being noted that the exemplary embodiment shown in the drawing is not restricted to the dimensions shown. It is shown in
  • 1 : A schematic representation of a hybrid drive arrangement according to the invention.

Die Hybrid-Antriebsanordnung 1 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 2, eine erste elektrische Maschine 3, eine zweite elektrische Maschine 4, eine Trennkupplung 5, eine Abtriebseinrichtung 6 sowie ein Strömungssystem 7.
Die Elemente 2, 3, 4, 5, 6 der Hybrid-Antriebsanordnung 1 sind in Reihe, koaxial zu einer gemeinsamen Rotationsachse 10, angeordnet.
Die zweite elektrische Maschine 4 ist drehfest mit der Verbrennungskraftmaschine 2 verbunden, wobei die erste elektrische Maschine 3 drehfest mit der als Rad eines Kraftfahrzeugs ausgestalteten Abtriebseinrichtung 6 verbunden ist. Die Trennkupplung 5 ist dabei entlang des Drehmoment-Übertragungspfades zwischen den beiden elektrischen Maschinen 3, 4 angeordnet, wobei mittels der Trennkupplung 5 bzw. dem Schließen der Trennkupplung 5 der Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der zweiten elektrischen Maschine 4 bzw. der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Abtriebseinrichtung 6 geschlossen werden kann. Dazu ist die erste elektrische Maschine 3 mit einer ersten Trennkupplungsseite 21 drehfest verbunden und die zweite elektrischen Maschine 4 mit einer zweiten Trennkupplungsseite 22 drehfest verbunden.
Das Strömungssystem 7 umfasst einen wärmetechnisch mit der ersten elektrischen Maschine 3 verbundenen ersten Strömungskreislauf 11 sowie einen wärmetechnisch mit der Verbrennungskraftmaschine 2 verbundenen zweiten Strömungskreislauf 12, wobei ein Wärmetauscher 10 des Strömungssystems 7 die beiden Strömungskreisläufe 11, 12 wärmetechnisch miteinander verbindet.
Ein jeweiliger Strömungskreislauf 11, 12 umfasst mit einem Fluid befüllte Fluidleitungen 13, 14, wobei in einer ersten Fluidleitung 13 des ersten Strömungskreislaufs 11 eine erste Fluidpumpe 15 angeordnet ist und in einer zweiten Fluidleitung 14 des zweiten Strömungskreislaufs 12 eine zweite Fluidpumpe 16 angeordnet ist, die bewirken, dass das in den Fluidleitungen 13, 14 geführte Fluid in dem jeweiligen Strömungskreislauf 11, 12 zirkuliert.
Zu einer Erhöhung des Temperaturniveaus der Verbrennungskraftmaschine 2 führt eine von der ersten elektrischen Maschine 3 zum Wärmetauscher 10 verlaufende Fluidleitung 13 des ersten Strömungskreislaufs 11 ein Fluid, welches durch Wärme der ersten elektrischen Maschine 3 eine erhöhte Temperatur aufweist, wobei das Fluid des ersten Strömungskreislaufs 12 im Wärmetauscher 10 Wärme an ein im zweiten Strömungskreislauf 12 geführtes Fluid abgibt und dessen Temperaturniveau erhöht. Das Fluid im ersten Strömungskreislauf 11 mit einem nun niedrigeren Temperaturniveau wird anschließend zur erneuten Aufnahme von Wärme der ersten elektrischen Maschine 3 über eine vom Wärmetauscher 10 zu der ersten elektrischen Maschine 3 verlaufenden Fluidleitung 13 des ersten Strömungskreislaufs 11 geleitet, so dass der Vorgang der Erwärmung des Fluids im ersten Strömungskreislauf 11 erneut beginnen kann. Das Fluid des zweiten Strömungskreislaufs 12, welches Wärme im Wärmetauscher 10 aufgenommen hat, wird anschließend mittels Fluidleitungen 14 des zweiten Strömungskreislaufs 12 zur Verbrennungskraftmaschine 2 geleitet, um dort Wärme an die Verbrennungskraftmaschine 2 abzugeben und deren Temperaturniveau zu erhöhen. Anschließend wird das Fluid im zweiten Strömungskreislauf 12 nun mit geringerer Temperatur zum Wärmetauscher 10 zurück geleitet, so dass der Vorgang zur Erwärmung des Fluid im zweiten Strömungskreislauf 12 erneut beginnen kann.
Die Wärmeleitung durch den ersten und zweiten Strömungskreislauf 11, 12 wird vorteilhafterweise durchgeführt, bis die Verbrennungskraftmaschine 2 einen optimalen Temperaturbereich bzw. ihre Betriebstemperatur erreicht hat.The hybrid drive arrangement 1 includes an internal combustion engine 2nd , a first electrical machine 3rd , a second electrical machine 4th , a disconnect clutch 5 , an output device 6 as well as a flow system 7 .
The Elements 2nd , 3rd , 4th , 5 , 6 the hybrid drive arrangement 1 are in series, coaxial to a common axis of rotation 10th , arranged.
The second electrical machine 4th is non-rotatable with the internal combustion engine 2nd connected, being the first electrical machine 3rd rotatably with the output device designed as a wheel of a motor vehicle 6 connected is. The disconnect clutch 5 is along the torque transmission path between the two electrical machines 3rd , 4th arranged, by means of the clutch 5 or closing the disconnect clutch 5 the torque transmission path between the second electrical machine 4th or the internal combustion engine 2nd and the output device 6 can be closed. This is the first electrical machine 3rd with a first clutch side 21st non-rotatably connected and the second electrical machine 4th with a second clutch side 22 non-rotatably connected.
The flow system 7 includes a thermally with the first electrical machine 3rd connected first flow circuit 11 as well as a thermal with the internal combustion engine 2nd connected second flow circuit 12 , being a heat exchanger 10th of the flow system 7 the two flow circuits 11 , 12 connects thermally with each other.
A respective flow cycle 11 , 12 comprises fluid lines filled with a fluid 13 , 14 , being in a first fluid line 13 of the first flow circuit 11 a first fluid pump 15 is arranged and in a second fluid line 14 of the second flow circuit 12 a second fluid pump 16 is arranged, which cause that in the fluid lines 13 , 14 guided fluid in the respective flow circuit 11 , 12 circulates.
To increase the temperature level of the internal combustion engine 2nd leads one of the first electrical machine 3rd to the heat exchanger 10th running fluid line 13 of the first flow circuit 11 a fluid generated by heat from the first electrical machine 3rd has an elevated temperature, the fluid of the first flow circuit 12 in the heat exchanger 10th Heat to a in the second flow circuit 12 releases fluid and increases its temperature level. The fluid in the first flow circuit 11 with a now lower temperature level, the first electrical machine then absorbs heat again 3rd via one from the heat exchanger 10th to the first electrical machine 3rd extending fluid line 13 of the first flow circuit 11 passed so that the process of heating the fluid in the first flow circuit 11 can start again. The fluid of the second flow circuit 12 which heat in the heat exchanger 10th is then recorded using fluid lines 14 of the second flow circuit 12 to the internal combustion engine 2nd conducted to there heat to the internal combustion engine 2nd deliver and increase their temperature level. Then the fluid in the second flow circuit 12 now at a lower temperature to the heat exchanger 10th passed back so that the process of heating the fluid in the second flow circuit 12 can start again.
Heat conduction through the first and second flow circuits 11 , 12 is advantageously carried out until the internal combustion engine 2nd has reached an optimal temperature range or its operating temperature.

Mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der hier vorgeschlagenen Hybrid-Antriebsanordnung lässt sich ein verschleißarmer sowie effizienter Betrieb realisieren.With the inventive design of the hybrid drive arrangement proposed here, low-wear and efficient operation can be realized.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
Hybrid-AntriebsanordnungHybrid drive arrangement
22nd
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
33rd
erste elektrische Maschinefirst electrical machine
44th
zweite elektrische Maschinesecond electrical machine
55
TrennkupplungSeparating clutch
66
AbtriebseinrichtungOutput device
77
StrömungssystemFlow system
1010th
WärmetauscherHeat exchanger
1111
erster Strömungskreislauffirst flow circuit
1212
zweiter Strömungskreislaufsecond flow circuit
1313
Fluidleitung des ersten StrömungskreislaufsFluid line of the first flow circuit
1414
Fluidleitung des zweiten StrömungskreislaufsFluid line of the second flow circuit
1515
erste Fluidpumpefirst fluid pump
1616
zweite Fluidpumpesecond fluid pump
2020th
RotationsachseAxis of rotation
2121st
erste Trennkupplungsseitefirst clutch side
2222
zweite Trennkupplungsseitesecond clutch side

Claims (4)

Hybrid-Antriebsanordnung (1) für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, mit einer Verbrennungskraftmaschine (2), einer ersten elektrischen Maschine (3) und einer Abtriebseinrichtung (6), wobei die Hybrid-Antriebsanordnung (1) wenigstens ein Strömungssystem (7) umfasst, mittels dessen Wärme von einem von der ersten elektrischen Maschine (3) erwärmten Fluid zumindest anteilig auf die Verbrennungskraftmaschine (2) übertragbar ist, um dieser insbesondere beim Startvorgang ein erhöhtes Temperaturniveau zu verleihen.Hybrid drive arrangement (1) for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, with an internal combustion engine (2), a first electrical machine (3) and an output device (6), the hybrid drive arrangement (1) having at least one flow system (7), by means of which heat can be transferred at least partially from a fluid heated by the first electrical machine (3) to the internal combustion engine (2), in order to give it an increased temperature level, particularly during the starting process. Hybrid-Antriebsanordnung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hybrid-Antriebsanordnung (1) weiterhin eine Trennkupplung (5) sowie eine zweite elektrische Maschine (4) umfasst, wobei die Verbrennungskraftmaschine (2), die erste elektrische Maschine (3), die Trennkupplung (5), die zweite elektrische Maschine (4) und die Abtriebseinrichtung (6) in einem gemeinsamen Drehmoment-Übertragungspfad in Reihe angeordnet sind.Hybrid drive arrangement (1) after Claim 1 , characterized in that the hybrid drive arrangement (1) further comprises a clutch (5) and a second electrical machine (4), the internal combustion engine (2), the first electrical machine (3), the clutch (5), the second electrical machine (4) and the output device (6) are arranged in a common torque transmission path. Hybrid-Antriebsanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Strömungssystem (7) i) einen Strömungskreislauf umfasst, der wärmetechnisch mit der ersten elektrischen Maschine (3) sowie mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppelt ist, oder ii) zwei Strömungskreisläufe (11, 12) umfasst, von denen ein erster Strömungskreislauf (11) wärmetechnisch mit der ersten elektrischen Maschine (3) gekoppelt ist und ein zweiter Strömungskreislauf (12) wärmetechnisch mit der Verbrennungskraftmaschine (2) gekoppelt ist, und der erste Strömungskreislauf (11) mit dem zweiten Strömungskreislauf (12) über einen Wärmetauscher (7) wärmetechnisch verbunden ist.Hybrid drive arrangement (1) according to one of the Claims 1 and 2nd , characterized in that the flow system (7) i) comprises a flow circuit which is thermally coupled to the first electrical machine (3) and to the internal combustion engine (2), or ii) comprises two flow circuits (11, 12), of which a first flow circuit (11) is thermally coupled to the first electrical machine (3) and a second flow circuit (12) is thermally coupled to the internal combustion engine (2), and the first flow circuit (11) with the second flow circuit (12) via a Heat exchanger (7) is thermally connected. Verfahren zum Betreiben einer Hybrid-Antriebsanordnung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem eine Hybrid-Antriebsanordnung (1) für einen Antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Hybridkraftfahrzeuges, gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3 zur Verfügung gestellt wird und Wärme von der ersten elektrischen Maschine (3) über das Strömungssystem (7) der Verbrennungskraftmaschine (2) zugeführt wird, um dieser insbesondere beim Startvorgang ein erhöhtes Temperaturniveau zu verleihen.Method for operating a hybrid drive arrangement (1) according to one of the Claims 1 to 3rd , in which a hybrid drive arrangement (1) for a drive train of an electrically drivable motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, according to one of the Claims 1 to 3rd is made available and heat is supplied from the first electrical machine (3) via the flow system (7) to the internal combustion engine (2) in order to give the latter an elevated temperature level, particularly during the starting process.
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