DE102018131285A1 - CVT drivetrain for a hybrid vehicle - Google Patents

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Abstract

Ein CVT-Antriebsstrang (1) für ein Hybrid-Fahrzeug weist ein stufenlos verstellbares Getriebe (2), das einen eingangsseitigen Scheibensatz (3) und einen ausgangsseitigen Scheibensatz (4) umfasst, einen ersten Antrieb (5), der eine Verbrennungskraftmaschine umfasst und mit dem eingangsseitigen Scheibensatz (3) unter Einsatz einer Kupplung (6) koppelbar ist, und einen zweiten Antrieb (7), der eine erste Elektromaschine umfasst und drehfest mit dem ausgangsseitigen Scheibensatz (4) verbunden ist, auf. Ein zusätzlicher dritter Antrieb (8), der eine zweite Elektromaschine umfasst, ist dabei drehfest mit dem ersten Antrieb (5) verbunden.A CVT drive train (1) for a hybrid vehicle has a continuously variable transmission (2), which comprises an input-side disc set (3) and an output-side disc set (4), a first drive (5) which includes an internal combustion engine and with the input side disc set (3) can be coupled using a clutch (6), and a second drive (7), which comprises a first electric machine and is connected to the output side disc set (4) in a rotationally fixed manner. An additional third drive (8), which comprises a second electric machine, is non-rotatably connected to the first drive (5).

Description

Die Erfindung betrifft einen CVT-Antriebsstrang für ein Hybrid-Fahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (engl. continuosly variable transmission - CVT), das einen eingangsseitigen Scheibensatz und einen ausgangsseitigen Scheibensatz umfasst, einem ersten Antrieb, der eine Verbrennungskraftmaschine umfasst und mit dem eingangsseitigen Scheibensatz unter Einsatz einer Kupplung koppelbar ist, und einem zweiten Antrieb, der eine erste Elektromaschine umfasst und dauerhaft oder situationsbedingt drehfest mit dem ausgangsseitigen Scheibensatz verbunden ist.The invention relates to a CVT drive train for a hybrid vehicle with a continuously variable transmission (English: continuously variable transmission - CVT), which comprises an input-side disc set and an output-side disc set, a first drive, which comprises an internal combustion engine, and with the input-side disc set can be coupled using a clutch, and a second drive, which comprises a first electric machine and is connected permanently or as a result of the situation in a rotationally fixed manner to the set of disks on the output side.

Aus dem Stand der Technik sind bereits Antriebsstränge für Hybrid-Fahrzeuge mit stufenlos verstellbaren Getrieben bekannt. Beispielsweise offenbart die WO 2015/110108 A einen CVT-Antriebsstrang und ein Verfahren zu dessen Betreiben. Dabei weist der CVT-Antriebsstrang einen stufenlos verstellbaren Variator und eine auf einer primären Antriebsseite angeordnete Getriebeeingangswelle auf, zu welcher eine Anfahreinrichtung und ein sekundärer Antrieb, insbesondere eine einen sekundären Antrieb darstellende Elektromaschine, koaxial angeordnet ist.Drive trains for hybrid vehicles with continuously variable transmissions are already known from the prior art. For example, the WO 2015/110108 A a CVT drivetrain and a method of operating it. The CVT drive train has an infinitely variable variator and a transmission input shaft arranged on a primary drive side, to which a starting device and a secondary drive, in particular an electric machine representing a secondary drive, are arranged coaxially.

Auch offenbart ein anderes Dokument, etwa die DE 10 2010 018 987 A1 , einen Hybridantriebsstrang mit einem ersten Antrieb, der eine Verbrennungskraftmaschine umfasst, mit einem zweiten Antrieb, der einen Elektromotor umfasst, wobei ein Rotor des Elektromotors direkt drehfest mit einem Abtriebselement des stufenlosen Getriebes verbunden ist und der Elektromotor alternativ drehfest mit einem Antriebselement des stufenlosen Getriebes verbunden ist.Another document also discloses, such as the DE 10 2010 018 987 A1 , A hybrid drive train with a first drive, which comprises an internal combustion engine, with a second drive, which comprises an electric motor, wherein a rotor of the electric motor is directly connected in a rotationally fixed manner to an output element of the continuously variable transmission and the electric motor is alternatively connected in a rotationally fixed manner to a drive element of the continuously variable transmission is.

Der vorstehend beschriebene Stand der Technik hat jedoch den Nachteil, dass zusätzliche Planetenstufen für eine Rückwärtsfahrt und/oder zur Drehmomentwandlung eine verhältnismäßig geringe Systemeffizienz aufweisen und zusätzlichen Platz beanspruchen. Ist die Rückwärtsfahrt bei dem Hybrid-Fahrzeug nur in einem elektrischen Fahrmodus möglich, so kann es auch vorkommen, dass durch plötzliches Entladen der Batterie keine Energie zum Antreiben des Elektromotors vorliegt.However, the prior art described above has the disadvantage that additional planetary stages for backward travel and / or for torque conversion have a relatively low system efficiency and take up additional space. If the hybrid vehicle is only able to drive backwards in an electric driving mode, it can also happen that there is no energy for driving the electric motor due to the sudden discharge of the battery.

Es ist also die Aufgabe der Erfindung, die Nachteile aus dem Stand der Technik zu vermeiden oder wenigstens zu mildern. Insbesondere soll ein CVT-Hybridstrang für ein Hybrid-Fahrzeug in kompakter und platzsparender Bauweise mit hoher Systemeffizienz bereitgestellt werden, welches ein Vorwärts- und Rückwärtsfahren des Hybrid-Fahrzeugs unabhängig von einem Ladezustand (engl. state of charge - SoC) einer Batterie ermöglicht.It is therefore the object of the invention to avoid or at least alleviate the disadvantages of the prior art. In particular, a CVT hybrid train for a hybrid vehicle is to be provided in a compact and space-saving design with high system efficiency, which enables the hybrid vehicle to be driven forwards and backwards independently of a state of charge (SoC) of a battery.

Mit anderen Worten, es ist die Aufgabe der Erfindung, einen CVT-Hybridstrang für ein Hybrid-Fahrzeug bereitzustellen, welcher keine zusätzliche Planetenstufe für die Rückwärtsfahrt und keinen zusätzlichen Drehmomentwandler zur Vibrationsreduktion beim Starten der Verbrennungskraftmaschine benötigt und somit eine hohe Systemeffizienz aufweist.In other words, it is the object of the invention to provide a CVT hybrid train for a hybrid vehicle which does not require an additional planetary stage for reversing and no additional torque converter for vibration reduction when starting the internal combustion engine and thus has a high system efficiency.

Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen CVT-Antriebsstrang erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein zusätzlicher dritter Antrieb, der eine zweite Elektromaschine umfasst, dauerhaft oder situationsbedingt drehfest mit dem ersten Antrieb verbunden ist.In the case of a generic CVT drive train, this object is achieved according to the invention in that an additional third drive, which comprises a second electric machine, is connected to the first drive in a rotationally fixed or permanent manner.

Dies hat den Vorteil, dass das Hybrid-Fahrzeug bei der Rückwärtsfahrt lediglich durch den zweiten Antrieb angetrieben wird, somit keine zusätzliche Planetenstufe benötigt wird und die Abmaße des CVT-Antriebsstrangs optimiert werden können. Auch für den Fall, dass die Batterie bei der Rückwärtsfahrt keine Energie für den zweiten Antrieb bereitstellen kann, hat der erfindungsgemäße CVT-Antriebsstrang den Vorteil, dass der erste Antrieb im rein elektrischen Betrieb unabhängig von dem zweiten Antrieb den dritten Antrieb antreiben kann, so dass dieser als Generator arbeitet. Des Weiteren können beim Start des ersten Antriebs entstehende Vibrationen durch ein anfängliches Antreiben des ersten Antriebs durch den dritten Antrieb gemindert werden.This has the advantage that the hybrid vehicle is only driven by the second drive when reversing, so that no additional planetary stage is required and the dimensions of the CVT drive train can be optimized. Even in the event that the battery cannot provide energy for the second drive when reversing, the CVT drive train according to the invention has the advantage that the first drive can drive the third drive in purely electrical operation independently of the second drive, so that this works as a generator. Furthermore, vibrations occurring at the start of the first drive can be reduced by initially driving the first drive by the third drive.

Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und werden nachfolgend näher erläutert.Advantageous embodiments are claimed in the subclaims and are explained in more detail below.

Dabei kann das mit dem erfindungsgemäßen CVT-Antriebsstrang ausgestattete Hybrid-Fahrzeug in einem ersten Lademodus lediglich durch den zweiten Antrieb angetrieben werden, so dass das Hybrid-Fahrzeug in einem rein elektrischen Fahrmodus betrieben wird und somit die Abgasemissionen im Wesentlichen unterdrückt werden könnenIn this case, the hybrid vehicle equipped with the CVT drive train according to the invention can be driven in a first charging mode only by the second drive, so that the hybrid vehicle is operated in a purely electric driving mode and the exhaust gas emissions can thus be substantially suppressed

Des Weiteren kann bei dem mit dem erfindungsgemäßen CVT-Antriebsstrang ausgestattete Hybrid-Fahrzeug der erste Antrieb in dem ersten Lademodus unabhängig von dem zweiten Antrieb den dritten Antrieb antreiben, so dass dieser als Generator arbeitet. Das hat den Vorteil, dass der erste Antrieb bei dessen optimalen Lastpunkt betrieben werden kann und dadurch bei möglichst geringen Abgasemissionen zusätzliche elektrische Leistung erzeugt werden kann.Furthermore, in the hybrid vehicle equipped with the CVT drive train according to the invention, the first drive in the first charging mode can drive the third drive independently of the second drive, so that it works as a generator. This has the advantage that the first drive can be operated at its optimum load point and additional electrical power can be generated with the lowest possible exhaust gas emissions.

Erfindungsgemäß kann der CVT-Antriebsstrang ferner eine Getriebeausgangswelle, welche mit dem ausgangsseitigen Scheibensatz drehfest verbunden ist, aufweisen. Dabei kann der zweite Antrieb koaxial zu der Getriebeausgangswelle angeordnet sein, wodurch der Platzbedarf und die Abmessungen des CVT-Antriebsstrangs minimiert werden können.According to the invention, the CVT drive train can furthermore have a transmission output shaft which is connected in a rotationally fixed manner to the set of disks on the output side. The second drive can be coaxial with the transmission output shaft be arranged, whereby the space requirement and the dimensions of the CVT drive train can be minimized.

Die Erfindung wird nachfolgend mit Hilfe einer Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:

  • 1 eine schematische Darstellung eines CVT-Antriebsstrangs nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel;
  • 2 eine Darstellung, welche einen Überblick über mögliche Fahrzustände eines Hybrid-Fahrzeugs mit dem CVT-Antriebsstrang nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel gibt.
The invention is explained below with the aid of a drawing. Show:
  • 1 a schematic representation of a CVT drive train according to a preferred embodiment;
  • 2nd a representation which gives an overview of possible driving conditions of a hybrid vehicle with the CVT drive train according to the preferred embodiment.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.The figures are only schematic in nature and serve only to understand the invention. The same elements are provided with the same reference symbols.

In 1 ist schematisch ein CVT-Antriebsstrang 1 für ein Hybrid-Fahrzeug (nicht dargestellt) nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel gezeigt. Dabei weist der CVT-Antriebsstrang 1 ein stufenlos verstellbares Getriebe 2, das einen eingangsseitigen Scheibensatz 3 und einen ausgangsseitigen Scheibensatz 4 umfasst, einen ersten Antrieb 5, der eine Verbrennungskraftmaschine umfasst und mit dem eingangsseitigen Scheibensatz 3 unter Einsatz einer Kupplung 6 koppelbar ist, und einem zweiten Antrieb 7, der eine erste Elektromaschine 7 umfasst und drehfest mit dem ausgangsseitigen Scheibensatz 4 verbunden ist, auf. Des Weiteren ist ein zusätzlicher dritter Antrieb 8, der eine zweite Elektromaschine 8 umfasst, drehfest mit dem ersten Antrieb 5 verbunden.In 1 is a schematic of a CVT drivetrain 1 for a hybrid vehicle (not shown) according to a preferred embodiment. The CVT drivetrain shows 1 a continuously variable transmission 2nd , which has an input-side disc set 3rd and a set of output disks 4th comprises a first drive 5 , which comprises an internal combustion engine and with the input side disc set 3rd using a clutch 6 can be coupled, and a second drive 7 who made a first electric machine 7 includes and rotatably with the output disc set 4th is connected to. There is also an additional third drive 8th who is a second electric machine 8th includes, rotatably with the first drive 5 connected.

Der innerhalb eines Getriebe-Gehäuses 9 angeordnete eingangsseitige Scheibensatz 3 und der innerhalb des Getriebe-Gehäuses 9 angeordnete ausgangsseitige Scheibensatz 4 sind über ein Umschlingungsmittel 10 miteinander gekoppelt. Bei dem Umschlingungsmittel 10 kann es sich beispielsweise um eine spezielle Kette oder einen Riemen handeln.The inside of a gear box 9 arranged disc set on the input side 3rd and that inside the gearbox housing 9 arranged disc set on the output side 4th are about a belt 10th coupled with each other. With the belt 10th it can be, for example, a special chain or a belt.

Der eingangsseitige Scheibensatz 3 sowie der ausgangsseitige Scheibensatz 4 umfassen dabei jeweils eine Festscheibe und eine Losscheibe, zwischen welchen jeweils das Umschlingungsmittel 10 gehalten wird. Für eine Änderung einer Übersetzung/Untersetzung des stufenlos verstellbaren Getriebes 2 werden die Losscheibe des eingangsseitigen Scheibensatzes 3 und die Losscheibe des ausgangsseitigen Scheibensatzes 4 gegen die entsprechenden Festscheiben verschoben, wodurch sich eine Anordnung des Umschlingungsmittels 10 ändert.The input side disc set 3rd as well as the disc set on the output side 4th each include a fixed disk and a loose disk, between each of which the belt means 10th is held. For changing a ratio / reduction of the continuously variable transmission 2nd become the loose disk of the disk set on the input side 3rd and the loose disk of the disk set on the output side 4th against the corresponding fixed disks, which results in an arrangement of the belt 10th changes.

Des Weiteren weist der CVT-Antriebsstrang 1 auf einer Antriebsseite (links in 1) die Verbrennungskraftmaschine 5 auf. Die Verbrennungskraftmaschine 5 weist dabei auf einer dem stufenlos verstellbarem Getriebe 2 zugewandten Seite eine Antriebswelle 11 auf, welche ein durch die Verbrennungskraftmaschine 5 erzeugtes Drehmoment übertragen kann. Die Verbrennungskraftmaschine 5 stellt hierbei ein Beispiel eines „ersten Antriebs“ dar.Furthermore, the CVT powertrain 1 on one drive side (left in 1 ) the internal combustion engine 5 on. The internal combustion engine 5 points to a continuously variable transmission 2nd facing side a drive shaft 11 on which one by the internal combustion engine 5 generated torque can transmit. The internal combustion engine 5 represents an example of a "first drive".

Auf einer dem stufenlos verstellbarem Getriebe 2 abgewandten Seite ist die Verbrennungskraftmaschine 5 dauerhaft oder situationsbedingt drehfest über eine Generator-Antriebswelle 12 mit der zweiten Elektromaschine 8 verbunden. Wie nachstehend beschrieben, kann die zweite Elektromaschine 8 in Abhängigkeit eines Fahrmodus des Hybrid-Fahrzeugs als durch die Verbrennungskraftmaschine 5 angetriebener Generator zur Erzeugung elektrischer Leistung oder als die Verbrennungskraftmaschine 5 antreibender Starter-Motor arbeiten. Die zweite Elektromaschine 8 arbeitet, vorzugsweise, bei einem Start der Verbrennungskraftmaschine 5 als Starter-Motor, um dabei entstehende Vibrationen mindern zu können. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die zweite Elektromaschine 8 ein Beispiel für einen „dritten Antrieb“.On a continuously variable transmission 2nd opposite side is the internal combustion engine 5 permanently or depending on the situation, non-rotatably via a generator drive shaft 12 with the second electric machine 8th connected. As described below, the second electric machine can 8th depending on a driving mode of the hybrid vehicle than by the internal combustion engine 5 powered generator for generating electrical power or as the internal combustion engine 5 driving starter motor work. The second electric machine 8th works, preferably, when the internal combustion engine starts 5 as a starter motor in order to be able to reduce vibrations. In the preferred embodiment, the second electric machine 8th an example of a "third drive".

Die Antriebswelle 11 der Verbrennungskraftmaschine 5 kann an einem der Verbrennungskraftmaschine 5 abgewandten Endabschnitt über die Kupplung 6 mit einem Endabschnitt einer ersten Getriebe-Eingangswelle 13 drehfest verbunden werden. Die Kupplung 6 kann dabei beispielsweise als eine Lamellenkupplung ausgeführt sein.The drive shaft 11 the internal combustion engine 5 can on one of the internal combustion engine 5 end section facing away via the coupling 6 with an end portion of a first transmission input shaft 13 be connected in a rotationally fixed manner. The coupling 6 can be designed, for example, as a multi-plate clutch.

Die erste Getriebe-Eingangswelle 13 wiederum ist an einem anderen Endabschnitt drehfest mit dem eingangsseitigen Scheibensatz 3 des stufenlos verstellbaren Getriebes 2 verbunden. Das heißt, wenn die Kupplung 6 die Antriebswelle 11 mit der ersten Getriebe-Eingangswelle 13 drehfest koppelt, wird das von der Verbrennungskraftmaschine 5 und/oder der zweiten Elektromaschine 8 erzeugte Drehmoment auf den eingangsseitigen Scheibensatz 3 und über das Umschlingungsmittel 10 auf den ausgangsseitigen Scheibensatz 4 übertragen.The first transmission input shaft 13 is in turn at another end section rotatably with the input side set of discs 3rd of the continuously variable transmission 2nd connected. That is, if the clutch 6 the drive shaft 11 with the first transmission input shaft 13 non-rotatably coupled, that is from the internal combustion engine 5 and / or the second electric machine 8th generated torque on the input side disc set 3rd and over the belt 10th on the disc set on the output side 4th transfer.

Der ausgangsseitige Scheibensatz 4 ist auf der Antriebsseite dauerhaft oder situationsbedingt drehfest mit einem Endabschnitt einer zweiten Getriebe-Eingangswelle 14 verbunden. Der distale Endabschnitt der zweiten Getriebe-Eingangswelle 14 ist wiederum drehfest mit der ersten Elektromaschine 7 verbunden, so dass bei motorischem Betrieb der ersten Elektromaschine 7 ein dabei erzeugtes Drehmoment über die zweite Getriebe-Eingangswelle 14 auf den ausgangsseitigen Scheibensatz 4 übertragen wird. Die erste Elektromaschine 7 ist ein Beispiel für einen „zweiten Antrieb“.The disc set on the output side 4th is non-rotatable on the drive side or, depending on the situation, with an end section of a second transmission input shaft 14 connected. The distal end portion of the second transmission input shaft 14 is in turn non-rotatable with the first electric machine 7 connected so that when the first electric machine is operated by motor 7 a torque generated by the second transmission input shaft 14 on the disc set on the output side 4th is transmitted. The first electric machine 7 is an example of a "second drive".

Auf einer Abtriebsseite (rechts in 1) ist der ausgangsseitige Scheibensatz 4 drehfest mit einem Endabschnitt einer Getriebe-Ausgangswelle 15 verbunden, so dass ein Drehmoment von dem ausgangsseitigen Scheibensatz 4 auf die Getriebe-Ausgangswelle 15 übertragen werden kann. Der andere Endabschnitt der Getriebe-Ausgangswelle 15 ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel vorzugsweise mit einem Differentialgetriebe 16 verbunden, welches das über die Getriebe-Ausgangswelle 15 übertragene Drehmoment auf ein linkes und ein rechtes Rad 17 des Hybrid-Fahrzeugs verteilt.On an output side (right in 1 ) is the set of disks on the output side 4th rotatable with an end portion of a transmission output shaft 15 connected so that a torque from the output side disc set 4th on the gearbox output shaft 15 can be transferred. The other end portion of the transmission output shaft 15 is preferably in the preferred embodiment with a differential gear 16 connected, which is via the gearbox output shaft 15 Torque transmitted to a left and a right wheel 17th of the hybrid vehicle.

2 ist eine Darstellung, welche einen Überblick über mögliche Fahrzustände 18 eines Hybrid-Fahrzeugs mit dem CVT-Antriebsstrang 1 nach dem bevorzugten Ausführungsbeispiel ermöglicht. 2nd is a representation that gives an overview of possible driving conditions 18th a hybrid vehicle with the CVT drivetrain 1 according to the preferred embodiment.

Die verschiedenen Fahrmodi 18 des Hybrid-Fahrzeugs können dabei in drei grundsätzliche Gruppen unterteilt werden. Das Hybrid-Fahrzeug kann dabei in drei Vorwärtsfahrt-Modi 19, 20, 21, in zwei Lademodi 22, 23 und in einem Rückwärtsfahrt-Modus 24 betrieben werden, wobei sich das Hybrid-Fahrzeug in den Vorwärtsfahrt-Modi 19, 20, 21 im Wesentlichen in einer Hybrid-Fahrzeug-Längenrichtung nach vorne bewegt. In den Lademodi 22, 23 wird unabhängig von einer Bewegung des Hybrid-Fahrzeugs eine in dem Hybrid-Fahrzeug angeordnete Batterie zur Speicherung elektrischer Energie geladen und in dem Rückwärtsfahrt-Modus 24 bewegt sich das Hybrid-Fahrzeug in der Hybrid-Fahrzeug-Längenrichtung nach hinten.The different driving modes 18th of the hybrid vehicle can be divided into three basic groups. The hybrid vehicle can do this in three forward driving modes 19th , 20th , 21st , in two charging modes 22 , 23 and in a reverse drive mode 24th operated, with the hybrid vehicle in the forward drive modes 19th , 20th , 21st essentially moved forward in a hybrid vehicle length direction. In the charging modes 22 , 23 independent of a movement of the hybrid vehicle, a battery for storing electrical energy arranged in the hybrid vehicle is charged and in the reverse drive mode 24th the hybrid vehicle moves backward in the hybrid vehicle length direction.

In einem EV-Modus (engl. electric vehicle - EV), welcher einen ersten Vorwärtsfahrt-Modus 19 darstellt, wird das Hybrid-Fahrzeug lediglich über die erste Elektromaschine 7 angetrieben. Die Kupplung 6 ist ausgekuppelt, die Antriebswelle 11 ist von der ersten Getriebe-Eingangswelle 13 getrennt und die Verbrennungskraftmaschine 5 sowie die zweite Elektromaschine 8 sind angehalten. Das durch die erste Elektromaschine 7 erzeugte Drehmoment wird über die zweite Getriebe-Eingangswelle 14, die Getriebe-Ausgangswelle 15 und das Differentialgetriebe 16 auf die Räder 17 übertragen und treibt so das Hybrid-Fahrzeug an.In an EV mode (electric vehicle - EV), which is a first forward driving mode 19th represents, the hybrid vehicle is only on the first electric machine 7 driven. The coupling 6 is disengaged, the drive shaft 11 is from the first transmission input shaft 13 separated and the internal combustion engine 5 as well as the second electric machine 8th are stopped. The first electric machine 7 Torque is generated via the second transmission input shaft 14 who have favourited Transmission Output Shaft 15 and the differential gear 16 on the wheels 17th transmit and drive the hybrid vehicle.

Soll das Hybrid-Fahrzeug lediglich über die Verbrennungskraftmaschine 5 angetrieben werden, wechselt das Hybrid-Fahrzeug in einen ICE-Modus (engl. internal combustion engine - ICE), welcher einen zweiten Vorwärtsfahrt-Modus 20 darstellt. Hierbei sind beide Elektromaschinen 7, 8 angehalten und die Verbrennungskraftmaschine 5 ist in Betrieb. Die Kupplung 6 wird eingekuppelt, so dass das durch die Verbrennungskraftmaschine 5 erzeugte Drehmoment über die Antriebswelle 11, die erste Getriebe-Eingangswelle 13 und das stufenlos verstellbare Getriebe 2 auf die Getriebe-Ausgangswelle 15, das Differential 16 und die Räder 17 übertragen wird.Should the hybrid vehicle only use the internal combustion engine 5 are driven, the hybrid vehicle changes to an ICE mode (internal combustion engine - ICE), which is a second forward drive mode 20th represents. Here are both electrical machines 7 , 8th stopped and the internal combustion engine 5 is in operation. The coupling 6 is engaged so that by the internal combustion engine 5 generated torque via the drive shaft 11 , the first transmission input shaft 13 and the continuously variable transmission 2nd on the gearbox output shaft 15 , the differential 16 and the wheels 17th is transmitted.

Ein Hybrid-Modus stellt einen dritten Vorwärtsfahrt-Modus 21 dar, bei welchem das Hybrid-Fahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine 5 und der ersten Elektromaschine 7 angetrieben wird. Hierfür wird die Kupplung 6 eingekuppelt, so dass das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 5 über das stufenlos verstellbare Getriebe 2 und das Drehmoment der ersten Elektromaschine 7 auf das Differentialgetriebe 16 und die Räder 17 übertragen wird.A hybrid mode represents a third forward drive mode 21st represents in which the hybrid vehicle from the internal combustion engine 5 and the first electric machine 7 is driven. For this the clutch 6 engaged so that the torque of the internal combustion engine 5 via the continuously variable transmission 2nd and the torque of the first electric machine 7 on the differential gear 16 and the wheels 17th is transmitted.

In einem ersten Lademodus 22 wird das Hybrid-Fahrzeug analog zu dem vorstehend beschriebenen EV-Modus lediglich über die erste Elektromaschine 7 angetrieben. Die Kupplung 6 entkoppelt das stufenlos verstellbare Getriebe 2 und die Verbrennungskraftmaschine 5. Im Gegensatz zu dem EV-Modus sind hier jedoch die Verbrennungskraftmaschine 5 und die zweite Elektromaschine 8 in Betrieb. Dabei treibt die Verbrennungskraftmaschine 5 die zweite Elektromaschine 8 an, so dass diese in einem Generator-Betrieb betrieben wird und elektrische Leistung erzeugt. Die so erzeugte elektrische Leistung wird in der vorstehend genannten Batterie gespeichert.In a first charging mode 22 the hybrid vehicle is analogous to the EV mode described above only via the first electric machine 7 driven. The coupling 6 decouples the continuously variable transmission 2nd and the internal combustion engine 5 . In contrast to the EV mode, however, here are the internal combustion engine 5 and the second electric machine 8th in operation. The internal combustion engine drives 5 the second electric machine 8th so that it is operated in a generator mode and generates electrical power. The electrical power thus generated is stored in the above-mentioned battery.

Ein zweiter Lademodus 23 erlaubt es auch bei abgeschalteter erster Elektromaschine 7, das Hybrid-Fahrzeug anzutreiben und die Batterie zu laden. Hierzu wird die Kupplung 6 eingekuppelt und die Verbrennungskraftmaschine 5 treibt sowohl die zweite Elektromaschine 8 im Generator-Betrieb als auch die Antriebswelle 11 an. Über die eingekuppelte Kupplung 6 wird somit das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 5 über die erste Getriebe-Eingangswelle 13, das stufenlos verstellbare Getriebe 2 und die Getriebe-Ausgangswelle 15 auf das Differentialgetriebe 16 und die Räder 17 übertragen.A second charging mode 23 allows it even when the first electric machine is switched off 7 to power the hybrid vehicle and charge the battery. For this, the clutch 6 engaged and the internal combustion engine 5 drives both the second electric machine 8th in generator mode as well as the drive shaft 11 at. Via the engaged clutch 6 thus the torque of the internal combustion engine 5 via the first transmission input shaft 13 , the continuously variable transmission 2nd and the transmission output shaft 15 on the differential gear 16 and the wheels 17th transfer.

Der Rückwärtsfahrt-Modus 24 stellt den letzten Fahrmodus des Hybrid-Fahrzeugs dar. In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird der Rückwärtsfahrt-Modus 24, analog zu dem EV-Modus, als rein elektrisch-betriebener Fahrmodus umgesetzt. Die Verbrennungskraftmaschine 5 und die zweite Elektromaschine 8 sind nicht in Betrieb und die Kupplung 6 ist ausgekuppelt. Die in Betrieb befindliche erste Elektromaschine 7 treibt die zweite Getriebe-Eingangswelle 14, welche das Drehmoment auf die Getriebe-Ausgangswelle 15, das Differentialgetriebe 16 und die Räder 17 überträgt. Im Gegensatz zu dem EV-Modus ändert sich hierbei eine Drehrichtung der ersten Elektromaschine 7, so dass sich das Hybrid-Fahrzeug nach hinten bewegt.The reverse drive mode 24th represents the last driving mode of the hybrid vehicle. In the preferred embodiment, the reverse driving mode 24th , analogous to EV mode, implemented as a purely electrically operated driving mode. The internal combustion engine 5 and the second electric machine 8th are not in operation and the clutch 6 is disengaged. The first electric machine in operation 7 drives the second transmission input shaft 14 which the torque on the transmission output shaft 15 , the differential gear 16 and the wheels 17th transmits. In contrast to the EV mode, the direction of rotation of the first electric machine changes 7 so that the hybrid vehicle moves backwards.

Die vorliegende Erfindung wurde vorstehend anhand des bevorzugten Ausführungsbeispiels beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt.The present invention has been described above with reference to the preferred exemplary embodiment. However, the invention is not so limited.

So sind in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel die Verbrennungskraftmaschine 5, die zweite Elektromaschine 8 und die Kupplung 6 sowie die Generator-Antriebswelle 12, die Antriebswelle 11 und die erste Getriebe-Eingangswelle 13 auf der Antriebsseite angeordnet. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf diese Anordnung beschränkt. Alternativ können die Verbrennungskraftmaschine 5, die zweite Elektromaschine 8 und die Kupplung 6 sowie die Generator-Antriebswelle 12, die Antriebswelle 11 und die erste Getriebe-Eingangswelle 13 auch auf der Abtriebsseite angeordnet sein. So in the preferred embodiment, the internal combustion engine 5 , the second electric machine 8th and the clutch 6 as well as the generator drive shaft 12 , the drive shaft 11 and the first transmission input shaft 13 arranged on the drive side. However, the present invention is not limited to this arrangement. Alternatively, the internal combustion engine 5 , the second electric machine 8th and the clutch 6 as well as the generator drive shaft 12 , the drive shaft 11 and the first transmission input shaft 13 also be arranged on the driven side.

Des Weiteren ist in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der ausgangsseitige Scheibensatz 4 des stufenlos verstellbaren Getriebes 2 drehfest über die Getriebe-Ausgangswelle 15 mit dem Differentialgetriebe 16 verbunden. Die Getriebe-Ausgangswelle 15 kann jedoch auch zwei geteilt ausgeführt werden, so dass zwischen den beiden Ausgangswelle-Teilen eine weitere Übersetzungsstufe ausgebildet sein kann. Diese weitere Übersetzungsstufe kann beispielsweise eine Planetenstufe sein.Furthermore, in the preferred exemplary embodiment, the set of disks on the output side 4th of the continuously variable transmission 2nd rotationally fixed via the gearbox output shaft 15 with the differential gear 16 connected. The transmission output shaft 15 However, two can also be designed so that a further transmission stage can be formed between the two output shaft parts. This further translation stage can be a planetary stage, for example.

BezugszeichenlisteReference symbol list

11
CVT-AntriebsstrangCVT drivetrain
22nd
stufenlos verstellbares Getriebecontinuously variable transmission
33rd
eingangsseitiger Scheibensatzdisc set on the input side
44th
ausgangsseitiger Scheibensatzoutput-side disc set
55
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
66
Kupplungclutch
77
erste Elektromaschinefirst electric machine
88th
zweite Elektromaschinesecond electric machine
99
Getriebe-GehäuseGear housing
1010th
UmschlingungsmittelStrap
1111
Antriebswelledrive shaft
1212
Generator-AntriebswelleGenerator drive shaft
1313
erste Getriebe-Eingangswellefirst transmission input shaft
1414
zweite Getriebe-Eingangswellesecond transmission input shaft
1515
Getriebe-AusgangswelleTransmission output shaft
1616
Differentialdifferential
1717th
Radwheel
1818th
FahrmodusDriving mode
1919th
erster Vorwärtsfahrt-Modusfirst forward drive mode
2020th
zweiter Vorwärtsfahrt-Modussecond forward drive mode
2121st
dritter Vorwärtsfahrt-Modusthird forward drive mode
2222
erster Lademodusfirst charging mode
2323
zweiter Lademodussecond charging mode
2424th
Rückwärtsfahrt-ModusReverse drive mode

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2015/110108 A [0002]WO 2015/110108 A [0002]
  • DE 102010018987 A1 [0003]DE 102010018987 A1 [0003]

Claims (4)

CVT-Antriebsstrang (1) für ein Hybrid-Fahrzeug mit einem stufenlos verstellbaren Getriebe (2), das einen eingangsseitigen Scheibensatz (3) und einen ausgangsseitigen Scheibensatz (4) umfasst, einem ersten Antrieb (5), der eine Verbrennungskraftmaschine umfasst und mit dem eingangsseitigen Scheibensatz (3) unter Einsatz einer Kupplung (6) koppelbar ist, und einem zweiten Antrieb (7), der eine erste Elektromaschine umfasst und drehfest mit dem ausgangsseitigen Scheibensatz (4) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzlicher dritter Antrieb (8), der eine zweite Elektromaschine umfasst, drehfest mit dem ersten Antrieb (5) verbunden ist.CVT drive train (1) for a hybrid vehicle with a continuously variable transmission (2), which comprises an input-side disc set (3) and an output-side disc set (4), a first drive (5) which comprises an internal combustion engine and with which disc set (3) on the input side can be coupled using a clutch (6), and a second drive (7) which comprises a first electric machine and is connected in a rotationally fixed manner to the disc set (4) on the output side, characterized in that an additional third drive (8 ), which comprises a second electric machine, is rotatably connected to the first drive (5). CVT-Antriebsstrang nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Lademodus (22) lediglich der zweite Antrieb (7) das Hybrid-Fahrzeug antreibt.CVT powertrain after Claim 1 , characterized in that in a first charging mode (22) only the second drive (7) drives the hybrid vehicle. CVT-Antriebsstrang nach Patentanspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Lademodus (22) der erste Antrieb (5) unabhängig von dem zweiten Antrieb (7) den dritten Antrieb (8) antreibt, so dass dieser als Generator arbeitet.CVT powertrain after Claim 2 , characterized in that in the first charging mode (22) the first drive (5) independently of the second drive (7) drives the third drive (8) so that it works as a generator. CVT-Antriebsstrang nach Patentanspruch 1, ferner mit einer Getriebeausgangswelle (15), welche mit dem ausgangsseitigen Scheibensatz (4) drehfest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Antrieb (7) koaxial zu der Getriebeausgangswelle (15) angeordnet ist.CVT powertrain after Claim 1 , further with a transmission output shaft (15) which is connected in a rotationally fixed manner to the output-side disc set (4), characterized in that the second drive (7) is arranged coaxially to the transmission output shaft (15).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010018987A1 (en) 2009-05-22 2011-01-20 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Hybrid drivetrain for motor vehicle, has drive comprising electric motor, where rotor of electric motor is directly and rotatably connected with output element of stepless transmission that is implemented as I2-transmission
WO2015110108A1 (en) 2014-01-21 2015-07-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Cvt drivetrain and method for the operation thereof

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