DE102018203564B4 - Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs - Google Patents

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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (2), einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe (5), einem Planetenabtriebsradsatz (PA), wobei die Verbrennungskraftmaschine an das Getriebe (5) angebunden oder anbindbar ist, wobei der Planetenabtriebsradsatz (PA) ein erstes Element (A1), ein zweites Element (A2) und ein drittes Element (A3) umfasst, wobei das Getriebe (5) an das erste Element (A1) des Planetenabtriebsradsatzes (PA) angebunden ist, wobei die elektrische Maschine (2) an das zweite Element (A2) des Planetenabtriebsradsatzes (PA) angebunden oder anbindbar ist, wobei das dritte Element (A3) des Planetenabtriebsradsatzes (PA) mit einem Abtrieb (8) verbunden ist, wobei das Getriebe (5) in einen blockierten Zustand versetzt wird, um eine elektrische Gangstufe einzurichten, derart, dass sich ein von der elektrischen Maschine (2) bereitgestelltes Drehmoment an dem blockierten Getriebe (5) abstützt, wobei das Getriebe (5) einen ersten Planetenradsatz (P1) aufweist, der ein erstes Element (11), ein zweites Element (12) und ein drittes Element (13) umfasst, wobei das erste Element (11) das Sonnenrad (17) des ersten Planetenradsatzes (P1) ist, das mittels einer Kupplung (B) mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, wobei das erste Element (11) des ersten Planetenradsatzes (P1) ferner mittels einer Bremse (C) blockierbar ist und wobei das zweite Element (12) des ersten Planetenradsatzes (P1), der Träger (18) ist, der mittels einer weiteren Kupplung (E) mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt, dass das Getriebe (5) mittels der Kupplung (B), der weiteren Kupplung (E) und mittels der Bremse (C) in den blockierten Zustand versetzt wird, indem das erste Element (11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mittels der Bremse (C) blockiert wird und indem die Verbrennungskraftmaschine das Sonnenrad (17) und den Träger (18) des ersten Planetenradsatzes (P1) mittels der Kupplung (B) und mittels der weiteren Kupplung (E) drehfest miteinander verbindet, wobei die beiden für die Blockierung des Getriebes (5) genutzten Kupplungen (B, E) Anfahrkupplungen sind, die das Getriebe (5) mit der Verbrennungskraftmaschine verbinden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine.
  • Hybridisierte Antriebsstränge sind dem Stand der Technik in vielerlei Variationen bekannt geworden. Sie beinhalten ein Getriebe in Form eines Stirn- oder Planetenradgetriebes, einen Antriebsmotor wie einer Verbrennungskraftmaschine und einen weiteren Antriebsmotor wie eine elektrische Maschine, sodass die jeweilige Antriebsleistung beider Maschinen kombiniert oder separat an den Abtrieb übertragen werden kann.
  • Die Verbrennungskraftmaschine ist üblicherweise mittels einer Anfahrkupplung mit dem Getriebe koppelbar, wohingegen die elektrische Maschine je nach Bedarf an unterschiedlichen Stellen an den Antriebstrang angebunden ist.
  • Ist die elektrische Maschine zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet oder direkt mit dem Getriebe gekoppelt, können die verbrennungskraftmotorischen Gangstufen von der elektrischen Maschine zumindest teilweise mit genutzt werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass man ohne großen Aufwand schon bestehende Getriebe einfach um eine elektrische Maschine erweitern kann.
  • Auch ist dem Stand der Technik ein Antriebsstrang bekannt geworden, deren elektrische Maschine mit dem Abtrieb gekoppelt ist.
  • Die Anbindung erfolgt üblicherweise mittels einem Zugmitteltrieb, einer Stirnradstufe oder einem Planetenradsatz, wobei vorzugsweise eine Übersetzungsstufe gewählt wird, mit der die elektrische Maschine in einem effizienten, hohen Drehzahlbereich betrieben werden kann.
  • Insbesondere hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die elektrische Maschine über einen Planetenabtriebsradsatz in Form eines Planetenradsatzes mit dem Abtrieb gekoppelt ist, indem ein erstes Element des Planetenabtriebsradsatzes mit dem Getriebe, ein zweites Element des Planetenabtriebsradsatzes mit der elektrischen Maschine und ein drittes Element des Planetenabtriebsradsatzes mit dem Abtrieb verbunden ist. In dieser Konstellation treffen die Leistungseinträge beider Antriebsmaschinen an dem Planetenabtriebsradsatz zusammen. Die Drehzahlen beider Antriebsmaschinen sind unabhängig der jeweiligen anderen Antriebsmaschine einstellbar. Aufgrund ihrer Fahreigenschaften sind derartige Antriebsstränge begrifflich an stufenlose Getriebe angelehnt und unter dem Namen eIVT- bzw. eCVT-Getriebe bekannt, wobei sie sich technisch von diesen unterscheiden.
  • Grundsätzlich umfasst ein Planetenabtriebsradsatz drei Elemente, nämlich ein Sonnenrad, einen Träger und ein Hohlrad. Welches der drei Elemente dem Sonnenrad, dem Träger oder dem Hohlrad zugeordnet ist, kann frei gewählt werden. Entscheidend ist, dass das Getriebe, die elektrische Maschine, als auch der Abtrieb an nur je einem Element des Planetenabtriebsradsatzes angebunden sind. So ist beispielsweise das Sonnenrad mit der elektrischen Maschine, der Träger mit dem Abtrieb und das Hohlrad mit dem Getriebe verbunden. Oder aber das Sonnenrad ist mit Abtrieb, der Träger mit dem Getriebe und das Hohlrad mit der elektrischen Maschine, usw. verbunden.
  • Derartige Antriebsstränge weisen zumeist zwei rein elektrische Gangstufe auf, also Gangstufen, in denen ausschließlich Antriebsleistung von der elektrischen Maschine an den Abtrieb übertragen wird, wohingegen die Verbrennungskraftmaschine entweder abgeschaltet ist oder einen Generator zum Laden eines Akkumulators antreibt.
  • Eine erste rein elektrische Gangstufe kann eingerichtet werden, in dem zwei Elemente des Planetenabtriebsradsatzes mittels einer Kupplung miteinander drehverbunden werden.
  • Eine zweite rein elektrische Gangstufe kann eingerichtet werden, in dem ein Element, welches nicht mit dem Abtrieb und nicht mit der elektrischen Maschine gekoppelt ist, mittels einer Bremse gegen ein Gehäuse blockiert wird. Das von der elektrischen Maschine bereitgestellte Drehmoment stützt sich so am Gehäuse ab und kann an den Abtrieb weitergeleitet werden.
  • Aus der DE 10 2012 219 125 A1 ist ein Antriebsstrang mit einem Planetengetriebe für einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs bekannt, aufweisend drei gekoppelte Planetenradsätze (RS1, RS2, RS3), wobei bei einem ersten Planetenradsatz (RS1) eines der beiden Elemente Hohlrad (HR1) oder Planetenträger (PT1) mit einem gehäusefesten Bauteil (GH) verbindbar sowie mit einem Rotor (RO) der Elektromaschine (EM) verbindbar oder antriebsverbindbar ist, und das andere der beiden Elemente Hohlrad (HR1) oder Planetenträger (PT1) des ersten Planetenradsatz (RS1) mit einem der beiden Elemente Hohlrad (HR3) oder Planetenträger (PT3) eines dritten Planetenradsatzes (RS3) verbunden ist. Das Sonnenrad (SR1) des ersten Planetenradsatz (RS1) ist mit einer Getriebeeingangswelle (GE) verbunden sowie mit einem der beiden Elemente Hohlrad (HR3) oder Planetenträger (PT3) des dritten Planetenradsatzes (RS3) verbindbar. Zwei der Elemente Hohlrad (HR1), Planetenträger (PT1), Sonnenrad (SR1) des ersten Planetenradsatz (RS1) sind miteinander verbindbar, wobei bei einem zweiten Planetenradsatz (RS2) eines der beiden Elemente Hohlrad (HR2) oder Planetenträger (PT2) mit einem der beiden Elemente Hohlrad (HR3) oder Planetenträger (PT3) des dritten Planetenradsatzes (RS3) verbunden oder antriebsverbunden ist. Das andere der beiden Elemente Hohlrad (HR2) oder Planetenträger (PT2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) ist mit einem Getriebeabtrieb (GA) antriebsverbunden, wobei das Sonnenrad (SR2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) mit dem Rotor (RO) der Elektromaschine (EM) verbunden ist und zwei der Elemente Hohlrad (HR2), Planetenträger (PT2), Sonnenrad (SR2) des zweiten Planetenradsatzes (RS2) miteinander verbindbar sind, und bei dem dritten Planetenradsatz (RS3) dessen Sonnenrad (SR3) mit dem gehäusefesten Bauteil (GH) verbunden oder verbindbar ist.
  • Aus der EP 3 095 631 A1 ist ein Getriebe (G) für ein Hybridfahrzeug bekannt, wobei das Getriebe (G) eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), eine elektrische Maschine (EM) mit einem drehfesten Stator (S) und einem drehbaren Rotor (R), einen Radsatz (RS) mit einem ersten und einem zweiten Planetenradsatz (P1, P2), welche zusammen vier in der Reihenfolge ihrer Drehzahlordnung als erste, zweite, dritte und vierte Welle bezeichnete Wellen (W1, W2, W3, W4) aufweisen, sowie zumindest ein erstes, zweites, und drittes Schaltelement (A, B, D) aufweist, wobei durch selektives paarweises Schließen der Schaltelemente (A, B, D) eine Mehrzahl an Vorwärtsgängen (G1-G3) zwischen den Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) schaltbar sind, wobei die Antriebswelle (GW1) über das erste Schaltelement (A) mit der ersten Welle (W1) und über das zweite Schaltelement (B) mit der dritten Welle (W3) verbindbar ist, wobei die zweite Welle (W2) mit der Abtriebswelle (GW2) ständig drehfest verbunden ist, wobei die vierte Welle (W4) über das dritte Schaltelement (D) drehfest festsetzbar ist, und wobei der Rotor (R) der elektrischen Maschine (EM) mit der dritten Welle (W3) über ein festes Übersetzungsverhältnis ständig wirkverbunden ist.
  • Aus der DE 10 2014 222 153 A1 ist ein Getriebe (G) für ein Kraftfahrzeug bekannt, mit einer Eingangswelle (GW1), einer Abtriebswelle (GW2), einem ersten, zweiten und dritten Planetenradsatz (P1, P2, P3), sowie einem ersten Schaltelement (K2), einem zweiten Schaltelement (B2), einem dritten Schaltelement (K1), und einem vierten Schaltelement (B1), wobei der erste, der zweite und der dritte Planetenradsatz (P1, P2, P3) je ein erstes Element (E11, E12, E13) ein zweites Element (E21, E22, E23) und ein drittes Element (E31, E32, E33) aufweisen, wobei die Eingangswelle (GW1) mit dem zweiten Element (E22) des zweiten Planetenradsatzes (P2) ständig verbunden ist, wobei die Abtriebswelle (GW2) mit dem zweiten Element (E23) des dritten Planetenradsatzes (P3) ständig verbunden ist, wobei durch Schließen des vierten Schaltelements (B1) das erste Element (E12) des zweiten Planetenradsatzes (P2) drehfest festsetzbar ist.
  • Insgesamt bleibt der Wunsch bestehen, die Anzahl an notwendigen Bauteilen derartiger Antriebsstränge zu reduzieren.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, wobei das Getriebe in einen blockierten Zustand versetzt wird, um eine elektrische Gangstufe einzurichten, derart, dass sich ein von der elektrischen Maschine bereitgestelltes Drehmoment an dem blockierten Getriebe abstützt.
  • In anderen Worten ausgedrückt, wird die elektrische Gangstufe nicht durch eine separat dafür vorgesehene Bremse eingerichtet, sondern mit Bremsen oder Kupplungen, die im Getriebe dafür vorgesehen sind, eine rein verbrennungskraftmotorische Gangstufe einzulegen. Somit kann durch das erfindungsgemäße Verfahren eine Bremse, die der Einrichtung einer rein elektrischen Gangstufe dienen würde, eingespart werden.
  • Wenn von einem blockierten Getriebe die Rede ist, so ist damit gemeint, dass zumindest ein Teil des Getriebes blockiert ist, zumindest ein Ausgang des Getriebes, welcher mit einem Element des Planetenabtriebsradsatzes in Drehverbindung steht.
  • Die Aufgabe ist somit vollständig gelöst.
  • Die Blockade des Getriebes kann auf unterschiedlicher Art und Weise erfolgen.
  • Vorteilig weist das Getriebe einen ersten Planetenradsatz auf, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element umfasst, wobei das Getriebe mittels einer Bremse und einer weiteren Bremse in den blockierten Zustand versetzt wird, indem die Bremse eines der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes blockiert und indem die weitere Bremse ein anderes der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes blockiert. Dieses Verfahren greift auf zwei Bremsen zu, die in einem üblicherweise aufgebauten Planetengetriebe zum Einlegen einer verbrennungskraftmotorischen Gangstufe genutzt werden.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe einen ersten Planetenradsatz aufweist, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element umfasst, wobei das Getriebe mittels einer Bremse und einer Kupplung in den blockierten Zustand versetzt wird, indem die Bremse eines der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes blockiert und wobei die Kupplung ein anderes der drei Elemente des ersten Planetenradsatzes mit dem durch die Bremse blockierten Element des ersten Planetenradsatzes verbindet. Dieses Verfahren greift auf eine Kupplung und eine Bremse zu, die in einem gewöhnlichen Planetengetriebe zum Einlegen einer verbrennungsmotorischen Gangstufe genutzt werden.
  • Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe einen ersten Planetenradsatz aufweist, der ein erstes Element, ein zweites Element und ein drittes Element umfasst, wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes mittels einer Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, wobei das erste Element des ersten Planetenradsatzes ferner mittels einer Bremse blockierbar ist und wobei das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels einer weiteren Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, wobei das Getriebe mittels der Kupplung, der weiteren Kupplung und mittels der Bremse in den blockierten Zustand versetzt wird, indem das erste Element des ersten Planetenradsatzes mittels der Bremse blockiert wird und indem die Verbrennungskraftmaschine, das erste und das zweite Element des ersten Planetenradsatzes mittels der Kupplung und mittels der weiteren Kupplung drehfest miteinander verbunden werden. Dieses Verfahren greift auf zwei Kupplungen und eine Bremse zu, die in einem gewöhnlichen Planetengetriebe zum Einlegen einer verbrennungsmotorischen Gangstufe genutzt werden.
  • Eine besondere Ausgestaltung sieht vor, dass die beiden für die Blockierung des Getriebes genutzten Kupplungen Anfahrkupplungen sind, die das Getriebe mit der Verbrennungskraftmaschine verbinden. Somit erfolgt das Verbinden zweier Elemente des ersten Planetenradsatzes dadurch, dass zwei Anfahrkupplungen eine Verbindung zur Verbrennungskraftmaschine herstellen, wodurch zusätzlich eine Kupplung an dieser Stelle eingespart werden kann.
  • Ferner ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe weitere Planetenradsätze beinhaltet die mit dem ersten und/oder zweiten Planetenradsatz in Wirkverbindung stehen, wobei in Leistungsflussrichtung von der Verbrennungskraftmaschine aus gesehen, der erste und/oder zweite Planetenradsatz den letzten bzw. den vorletzten Planetenradsatz vor dem Planetenabtriebsradsatz bilden. Würde ein weiterer Planetenradsatz im Leistungsfluss dazwischenliegen, wäre das Getriebe am Ausgang des Getriebes hin drehbar, womit die elektrische Maschine kein Drehmoment an dem Getriebe abstützen kann.
  • Alle in der vorliegenden Schrift genannten Kupplungen können als Reibkupplungen oder formschlüssige Kupplungen ausgebildet sein.
  • Alle in der vorliegenden Schrift genannten Bremsen sind vorteilhafterweise als reibschlüssige Bremsen ausgeführt, können jedoch zudem eine formschlüssige Komponente beinhalten, wodurch in einem geschalteten Zustand jener Bremse keine weitere Energie benötigt wird, um diesen geschalteten Zustand zu halten.
  • Das in der vorliegenden Schrift genannte erste, zweite oder dritte Element des Planetenabtriebsradsatzes ist jeweils einem Sonnenrad, einem Träger oder einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes zugeordnet. Die Zuordnung kann dabei frei, jedoch nicht doppelt gewählt werden. So ist beispielsweise das erste Element einem Sonnenrad, das zweite Element einem Träger und das dritte Element einem Hohlrad zugeordnet.
  • Das in der vorliegenden Schrift genannte erste, zweite oder dritte Element des ersten Planetenradsatzes ist jeweils einem Sonnenrad, einem Träger oder einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes zugeordnet. Die Zuordnung kann dabei frei, jedoch nicht doppelt gewählt werden. So ist beispielsweise das erste Element einem Sonnenrad, das zweite Element einem Träger und das dritte Element einem Hohlrad zugeordnet.
  • Das in der vorliegenden Schrift genannte erste, zweite oder dritte Element des zweiten Planetenradsatzes ist jeweils einem Sonnenrad, einem Träger oder einem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes zugeordnet. Die Zuordnung kann dabei frei, jedoch nicht doppelt gewählt werden. So ist beispielsweise das erste Element einem Sonnenrad, das zweite Element einem Träger und das dritte Element einem Hohlrad zugeordnet.
  • Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
    • 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 zur Durchführung eines ersten Ausführungsbeispiels eines Verfahrens im Stand der Technik.
    • 2 zeigt ein Schaltdiagramm zur Einrichtung von zwei rein elektrischen Gangstufen zu dem in 1 gezeigten Antriebsstrang 1.
    • 3 zeigt einen Antriebsstrang 1 zur Durchführung eines weiteren Verfahrens im Stand der Technik.
    • 4 zeigt ein Schaltdiagramm zur Einrichtung von zwei rein elektrischen Gangstufen zu dem in 3 gezeigten Antriebsstrang 1.
    • 5 zeigt einen Antriebsstrang 1 zur Durchführung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    • 6 zeigt ein Schaltdiagramm zur Einrichtung von zwei rein elektrischen Gangstufen zu dem in 5 gezeigten Antriebsstrang 1.
  • Der in 1 gezeigte nicht erfindungsgemäße Antriebsstrang 1 weist eine Verbrennungskraftmaschine (in 1 nicht gezeigt), ein Getriebe 5, einen Planetenabtriebsradsatz PA, eine elektrische Maschine 2 und einen Abtrieb 8 auf.
  • Das Getriebe 5 weist einen ersten Planetenradsatz P1 auf, umfassend einem ersten Element 11, einem zweiten Element 12 und einem dritten Element 13, wobei das erste Element 11 einem Sonnenrad 17 zugeordnet ist, wobei das zweite Element 12 einem Träger 18 zugeordnet ist und wobei das dritte Element 13 einem Hohlrad 19 zugeordnet ist.
  • Das Sonnenrad 17 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mittels einer Kupplung B mit einer Eingangswelle 7 verbindbar, die Verbindung mit einem Massenschwungrad 6 und der Verbrennungskraftmaschine steht.
  • Zudem ist das Sonnenrad 17 des ersten Planetenradsatzes P1 mittels einer Bremse C mit dem Gehäuse verbindbar bzw. verblockbar.
  • Zudem ist der Träger 18 des ersten Planetenradsatzes P1 mittels einer Bremse Z mit dem Gehäuse verblockbar.
  • Der Träger 18 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mittels einer Kupplung E mit der Eingangswelle 7 und somit mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar.
  • Das Getriebe 5 weist ferner einen zweiten Planetenradsatz P2 auf, umfassend einem ersten Element 21, einem zweiten Element 22 und einem dritten Element 23, wobei das erste Element 21 einem Sonnenrad 27 zugeordnet ist, wobei das zweite Element 22 einem Träger 28 zugeordnet ist und wobei das dritte Element 23 einem Hohlrad 29 zugeordnet ist.
  • Der Träger 17 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem Hohlrad 29 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehverbunden.
  • Das Hohlrad 19 des ersten Planetenradsatzes P1 ist wiederum mit dem Träger 28 des zweiten Planetenrads P2 drehverbunden.
  • Das Sonnenrad 27 des zweiten Planetenradsatzes P2 ist über eine Welle 81 mit einem Freilauf 99 gekoppelt.
  • Der Planetenabtriebsradsatz PA umfasst ein erstes Element A1, ein zweites Element A2 und ein drittes Element A3, wobei das erste Element A1 einem Hohlrad A9 zugeordnet ist, wobei das zweite Element A2 einem Sonnenrad A7 zugeordnet ist und wobei ein drittes Element A3 einem Träger A8 zugeordnet ist.
  • Das Hohlrad A9 des Planetenabtriebsradsatzes PA ist mit dem Träger 28 des zweiten Planetenradsatzes P2 und somit mit dem Getriebe 5 verbunden. Der Träger 28 bildet somit einen Ausgang des Getriebes 5, der wiederum mit dem Planetenabtriebsradsatz PA verbunden ist.
  • Die elektrische Maschine 2 ist über eine Zahnradstufe 91 mit dem Sonnenrad A7 des Planetenabtriebsradsatzes PA drehverbunden.
  • Der Träger A8 des Planetenabtriebsradsatzes PA ist über eine Zahnradstufe 92 mit dem Abtrieb 8 verbunden.
  • Um eine verbrennungskraftmotorische Gangstufe im Getriebe 5 gemäß 2 einzulegen, ist zumindest eine der beiden Kupplungen B bzw. E geschlossen. Des Weiteren beeinflussen die Bremsen C und Z je nach Schaltstellung die Übersetzung des Getriebes 5.
  • Sofern die elektrische Maschine 2 keine Antriebsleistung zur verbrennungskraftmotorischen Gangstufe beiträgt, muss mittels einer Kupplung H eine Verblockung des Planetenabtriebsradsatzes PA erfolgen, in dem der Träger A8 und das Hohlrad A9 miteinander verbunden werden.
  • Die verbrennungsmotorische Antriebsleistung windet sich so über die Kupplungen B und/oder E hin zum ersten Planetenradsatz P1, verläuft weiter zum Planetenradsatz P2 und findet dann den Weg zum Hohlrad A9 des Planetenabtriebsradsatzes PA, wo es dann über dem Träger A8 hin zum Abtrieb 8 geht.
  • Im Folgenden wird die Verblockung des Getriebes 5 beschrieben, mittels der eine rein elektrische Gangstufe einzurichten ist.
  • Eine erste rein elektrische Gangstufe ist im ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 eingerichtet, wenn die Bremsen C und Z geschaltet sind. Hierdurch sind das Sonnenrad 17 und der Träger 18 des ersten Planetenradsatzes P1 mit dem Gehäuse verbunden und somit blockiert. Die damit verbundenen Komponenten, nämlich der Träger 28 und das Hohlrad 29 des zweiten Planetenradsatzes P2 und somit der Ausgang des Getriebes 5 sind somit ebenfalls blockiert. Ein von der elektrischen Maschine in den Planetenabtriebsradsatz PA eingeleitetes Drehmoment, kann sich somit über das Hohlrad A9 an dem Getriebe 5 abstützen. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine 2 fließt über dem Träger A8 und der Zahnradstufe 92 hin zum Abtrieb 8.
  • Eine zweite rein elektrische Gangstufe des ersten Ausführungsbeispiels gemäß 2 ist dann eingerichtet, wenn die Kupplung H das Hohlrad A9 mit dem Träger A8 verbindet. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine 2 fließt wie gewöhnlich über dem Träger 8 und der Zahnradstufe 92 hin zum Abtrieb 8.
  • In einem Hybrid-Fahrbetrieb kann die Kupplung H geschlossen oder offen genutzt werden. Im geöffneten Zustand der Kupplung H lassen sich die Eigenschaften eines typischen eCVTs bzw. eIVTs abbilden.
  • 3 zeigt einen nicht erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1, der dem Antriebsstrang 1 aus 1 weitestgehend gleicht. Entsprechend sind die gleichen Bezugszeichen gezeigt. Die Unterschiede werden nachfolgend erläutert. In der 3 ist die Verbrennungskraftmaschine zeichnerisch nicht dargestellt.
  • Statt der Bremse Z ist nun eine Kupplung Y gezeigt, die dazu ausgelegt ist das Sonnenrad 17 und den Träger des 18 des ersten Planetenradsatzes P1 miteinander drehfest zu verbinden. Hierdurch ergeben sich zusätzliche Möglichkeiten, die verbrennungskraftmotorischen Gangstufen in ihren Übersetzungen zu beeinflussen. Die Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine verläuft wie im ersten Ausführungsbeispiel von der Eingangswelle 7 über die Kupplungen B und/oder E in das Getriebe 5 und von dort aus von dem ersten Planetenradsatz P1 hin zum zweiten Planetenradsatz P2, dem Planetenabtriebsradsatz PA und weiter zum Abtrieb 8.
  • Eine Verblockung des Getriebes 5 erfolgt in einem zweiten Ausführungsbeispiel wie folgt.
  • Eine erste rein elektrische Gangstufe wird gemäß 4 eingelegt, in dem die Kupplung Y und die Bremse C geschaltet werden. Hierdurch sind das Sonnenrad 17 und der damit drehverbundene Träger 18 mit dem Gehäuse gekoppelt und somit blockiert. Der damit verbundenen Träger 28 und das Hohlrad 29 des zweiten Planetenradsatzes P2 sind ebenfalls blockiert. Ein von der elektrischen Maschine 2 in den Planetenabtriebsradsatz PA eingeleitetes Drehmoment, kann sich somit über das Hohlrad A9 an dem Getriebe 5 abstützen. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine 2 fließt über dem Träger A8 und der Zahnradstufe 92 hin zum Abtrieb 8.
  • Eine zweite rein elektrische Gangstufe des zweiten Ausführungsbeispiels ist gemäß 4 dann eingerichtet, wenn die Kupplung H das Hohlrad A9 mit dem Träger A8 verbindet. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine 2 fließt wie gewöhnlich über dem Träger 8 und der Zahnradstufe 92 hin zum Abtrieb 8.
  • 5 zeigt einen Antriebsstrang 1, der dem Antriebsstrang 1 aus 1 weitestgehend gleicht. Entsprechend sind die gleichen Bezugszeichen gezeigt. Die Unterschiede werden nachfolgend erläutert. Auch in der 5 ist die Verbrennungskraftmaschine zeichnerisch nicht dargestellt.
  • In diesem dritten Ausführungsbeispiel können die Bremse Z und die Kupplung Y (aus 3) eingespart werden.
  • Die Blockade des Getriebes 5 zur Einrichtung einer rein elektrischen Gangstufe wird gemäß 6 umgesetzt, indem beide Kupplungen B und E, als auch die Bremse C gleichzeitig geschaltet werden.
  • Mittels der geschalteten Kupplung B und E werden das Sonnenrad 17 und der Träger 18 des ersten Planetenradsatzes P1, als auch die Verbrennungskraftmaschine miteinander verbunden und mittels der Bremse C gegen ein Gehäuse blockiert. Folglich sind auch das Hohlrad 19 des ersten Planetenradsatzes P1 und der damit verbunden Träger 28 und das Hohlrad 29 des zweiten Planetenradsatzes P2 blockiert, womit auch der Ausgang des Getriebes 5 blockiert ist. Ein von der elektrischen Maschine in den Planetenabtriebsradsatz PA eingeleitetes Drehmoment, kann sich somit über das Hohlrad A9 an dem Getriebe 5 abstützen. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine 2 fließt über dem Träger A8 und der Zahnradstufe 92 hin zum Abtrieb 8.
  • Eine zweite rein elektrische Gangstufe des dritten Ausführungsbeispiels ist gemäß 6 dann eingerichtet, wenn die Kupplung H das Hohlrad A9 mit dem Träger A8 verbindet. Die Antriebsleistung der elektrischen Maschine 2 fließt wie gewöhnlich über dem Träger 8 und der Zahnradstufe 92 hin zum Abtrieb 8. In der 6 ist die Verbrennungskraftmaschine zeichnerisch nicht dargestellt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Antriebsstrang
    2
    Elektrische Maschine
    5
    Getriebe
    6
    Schwingungsdämpfer
    7
    Eingangswelle
    8
    Abtrieb
    11
    Erstes Element d. ersten Planetenradsatzes
    12
    Zweites Element d. ersten Planetenradsatzes
    13
    Drittes Element d. ersten Planetenradsatzes
    17
    Sonnenrad d. ersten Planetenradsatzes
    18
    Träger d. ersten Planetenradsatzes
    19
    Hohlrad d. ersten Planetenradsatzes
    21
    Erstes Element d. zweiten Planetenradsatzes
    22
    Zweites Element d. zweiten Planetenradsatzes
    23
    Drittes Element d. zweiten Planetenradsatzes
    27
    Sonnenrad d. zweiten Planetenradsatzes
    28
    Träger d. zweiten Planetenradsatzes
    29
    Hohlrad d. zweiten Planetenradsatzes
    81
    Welle
    91
    Zahnradstufe
    92
    Zahnradstufe
    99
    Freilauf
    A1
    Erstes Element d. Planetenabtriebsradsatzes
    A2
    Zweites Element d. Planetenabtriebsradsatzes
    A3
    Drittes Element d. Planetenabtriebsradsatzes
    A7
    Sonnenrad d. Planetenabtriebsradsatzes
    A8
    Träger d. Planetenabtriebsradsatzes
    A9
    Hohlrad d. Planetenabtriebsradsatzes
    B
    Kupplung
    C
    Bremse
    E
    Kupplung
    G
    Bremse
    H
    Kupplung
    Y
    Kupplung
    Z
    Bremse
    PA
    Planetenabtriebsradsatzes
    P1
    Erster Planetenradsatz
    P2
    Zweiter Planetenradsatz

Claims (1)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (2), einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe (5), einem Planetenabtriebsradsatz (PA), wobei die Verbrennungskraftmaschine an das Getriebe (5) angebunden oder anbindbar ist, wobei der Planetenabtriebsradsatz (PA) ein erstes Element (A1), ein zweites Element (A2) und ein drittes Element (A3) umfasst, wobei das Getriebe (5) an das erste Element (A1) des Planetenabtriebsradsatzes (PA) angebunden ist, wobei die elektrische Maschine (2) an das zweite Element (A2) des Planetenabtriebsradsatzes (PA) angebunden oder anbindbar ist, wobei das dritte Element (A3) des Planetenabtriebsradsatzes (PA) mit einem Abtrieb (8) verbunden ist, wobei das Getriebe (5) in einen blockierten Zustand versetzt wird, um eine elektrische Gangstufe einzurichten, derart, dass sich ein von der elektrischen Maschine (2) bereitgestelltes Drehmoment an dem blockierten Getriebe (5) abstützt, wobei das Getriebe (5) einen ersten Planetenradsatz (P1) aufweist, der ein erstes Element (11), ein zweites Element (12) und ein drittes Element (13) umfasst, wobei das erste Element (11) das Sonnenrad (17) des ersten Planetenradsatzes (P1) ist, das mittels einer Kupplung (B) mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, wobei das erste Element (11) des ersten Planetenradsatzes (P1) ferner mittels einer Bremse (C) blockierbar ist und wobei das zweite Element (12) des ersten Planetenradsatzes (P1), der Träger (18) ist, der mittels einer weiteren Kupplung (E) mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, gekennzeichnet durch den Verfahrensschritt, dass das Getriebe (5) mittels der Kupplung (B), der weiteren Kupplung (E) und mittels der Bremse (C) in den blockierten Zustand versetzt wird, indem das erste Element (11) des ersten Planetenradsatzes (P1) mittels der Bremse (C) blockiert wird und indem die Verbrennungskraftmaschine das Sonnenrad (17) und den Träger (18) des ersten Planetenradsatzes (P1) mittels der Kupplung (B) und mittels der weiteren Kupplung (E) drehfest miteinander verbindet, wobei die beiden für die Blockierung des Getriebes (5) genutzten Kupplungen (B, E) Anfahrkupplungen sind, die das Getriebe (5) mit der Verbrennungskraftmaschine verbinden.
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Citations (4)

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