DE102019124988B4 - Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug - Google Patents

Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102019124988B4
DE102019124988B4 DE102019124988.0A DE102019124988A DE102019124988B4 DE 102019124988 B4 DE102019124988 B4 DE 102019124988B4 DE 102019124988 A DE102019124988 A DE 102019124988A DE 102019124988 B4 DE102019124988 B4 DE 102019124988B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
electric machine
internal combustion
combustion engine
drive
shaft
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
DE102019124988.0A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102019124988A1 (de
Inventor
Tassilo Scholle
Markus Störmer
Sebastian Albl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Priority to DE102019124988.0A priority Critical patent/DE102019124988B4/de
Publication of DE102019124988A1 publication Critical patent/DE102019124988A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102019124988B4 publication Critical patent/DE102019124988B4/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B60K6/365—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings with the gears having orbital motion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/383—One-way clutches or freewheel devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/115—Stepped gearings with planetary gears
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B60W20/19—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for achieving enhanced acceleration
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/081—Speed
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (BKM) und einer Elektromaschine (EM1), die über ein EinGang-Getriebe auf ein Achsdifferenzial (41) einer Fahrzeugachse (VA) abtreiben, wobei in einem Ladebetrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über einen, von der Fahrzeugachse (VA) trieblich entkoppelten Lade-Lastpfad (LL) über ein Lade-Kupplungselement (11) mit der als Generator arbeitenden Elektromaschine (EM1) in Antriebsverbindung ist, und wobei in einem rein elektrischen Fahrbetrieb die Elektromaschine (EM1) mittels des Lade-Kupplungselements (11) von der Brennkraftmaschine (BKM) abgekoppelt ist und über einen Antriebs-Lastpfad (LA) mit der Fahrzeugachse (VA) in Antriebsverbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Boost-Betrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über das Lade-Kupplungselement (11) in den Antriebs-Lastpfad (LA) einkoppelbar ist, so dass unter Leistungsaddition ein Boost-Moment der Brennkraftmaschine (BKM) und ein Antriebsmoment der Elektromaschine (EM1) zu einem Summenmoment aufsummierbar sind, mit dem die Fahrzeugachse (VA) antreibbar ist, und dass das Lade-Kupplungselement (11) eine Freilaufkupplung ist, bei der im Ladebetrieb und im Boost-Betrieb eine drehmomentenübertragende Sperrfunktion aktiviert ist, so dass eine Drehmomentenübertragung von der Brennkraftmaschine (BKM) in Richtung auf die Elektromaschine (EM1) erfolgt, und in Gegenrichtung eine Freilauffunktion aktiviert ist, bei der eine Drehmomentenübertragung unterbunden ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 oder 13.
  • Ein solches hybridgetriebenes Fahrzeug weist exemplarisch an seiner Vorderachse eine Brennkraftmaschine sowie eine Elektromaschine auf, während die Hinterachse von einer Hinterachs-Elektromaschine antriebbar sein kann. In diesem Fall wirkt die an der Vorderachse befindliche Elektromaschine als Haupt-Antriebsquelle, während die Brennkraftmaschine als sogenannter Range-Extender wirkt, der keinen direkten Durchtrieb auf die Vorderachse hat. In einem Ladebetrieb kann die Brennkraftmaschine über einen, von der Vorderachse trieblich entkoppelten Lade-Lastpfad mit der Vorderachs-Elektromaschine in Antriebsverbindung sein. Auf diese Weise wird über die als Generator arbeitende Vorderachs-Elektromaschine eine Traktionsbatterie aufgeladen, mittels der die Vorderachs- und Hinterachs-Elektromaschinen mit elektrischer Energie versorgbar sind.
  • In einer Antriebsvorrichtung treibt eine Elektromaschine über ein Ein-Gang-Getriebe auf ein Achsdifferenzial einer Fahrzeugachse ab. Im Ladebetrieb ist eine Brennkraftmaschine über einen, von der Fahrzeugachse trieblich entkoppelten Lade-Lastpfad mit der als Generator arbeitenden Elektromaschine in Antriebsverbindung. In einem rein elektrischen Fahrbetrieb ist die Elektromaschine mittels eines Kupplungselements von der Brennkraftmaschine abgekoppelt und über einen Antriebs-Lastpfad mit der Fahrzeugachse in Antriebsverbindung.
  • Aus der EP 2 449 286 B1 ist ein Zwei-Gang-Getriebe bekannt. Aus der WO 2012 / 078 089 A1 ist ein hybridgetriebenes Fahrzeug bekannt. Aus der DE 10 2014 004 396 A1 ist eine Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug bekannt. Aus der CN 1 06 945 497 A ist ein Mehrgang-Getriebe bekannt. Aus der EP 2 370 285 B1 ist eine Hybrid-Antriebseinheit bekannt.
  • Aus der DE 10 2019 001 516 A1 ist ein gattungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug bekannt. Aus der EP 2 370 285 B1 ist eine Hybrid-Antriebseinheit bekannt. Aus der US 2014 / 0 228 160 A1 und aus der US 5 343 970 A sind weitere Hybrid-Antriebsstränge bekannt.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug bereitzustellen, das im Vergleich zum Stand der Technik bei konstruktiv minimalem Aufwand funktionserweitert ist.
  • Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 13 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.
  • Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 wird zusätzlich zum Ladebetrieb und zum rein elektrischen Fahrbetrieb ein Boost-Betrieb bereitgestellt, bei dem die Brennkraftmaschine den rein elektrischen Fahrbetrieb mittels eines Boost-Momentes unterstützt. Hierzu ist die Brennkraftmaschine über das Lade-Kupplungselement in den Antriebs-Lastpfad einkoppelbar. Dadurch wird unter Leistungsaddition das Boost-Moment der Brennkraftmaschine und ein Antriebsmoment der Elektromaschine zu einem Summenmoment aufsummiert, mit dem die Fahrzeugachse des hybridgetriebenen Fahrzeugs antreibbar ist.
  • In einer konstruktiv einfachen technischen Umsetzung können die Brennkraftmaschinen-Welle und die Elektromaschinen-Welle in Axialrichtung nebeneinander sowie zueinander koaxial angeordnet sein. Die Brennkraftmaschinen-Welle und die Elektromaschinen-Welle können über das Lade-Kupplungselement direkt oder indirekt miteinander trieblich verbindbar sein. Dadurch kann im Ladebetrieb die Brennkraftmaschine über das im Lade-Lastpfad eingebundene Lade-Kupplungselement mit der Elektromaschine trieblich gekoppelt werden.
  • Gemäß Anspruch 13 ist im Antriebs-Lastpfad (zwischen der Elektromaschine und der Fahrzeugachse) ein Antriebs-Kupplungselement eingebunden. Im rein elektrischen Fahrbetrieb oder im Boost-Betrieb kann die Elektromaschine über das Antriebs-Kupplungselement mit der Fahrzeugachse trieblich verbindbar sein oder im Ladebetrieb davon abgekoppelt sein.
  • Die Elektromaschine ist über zumindest eine Stirnradstufe mit der Eingangsseite des Achsdifferenzials verbunden. Die Stirnradstufe ist aus einem Loszahnrad und einem damit kämmenden Festzahnrad aufgebaut. Das Loszahnrad ist koaxial zur Elektromaschinen-Welle drehgelagert, während das Festzahnrad drehfest auf einer Abtriebswelle angeordnet ist. Die Abtriebswelle kann ein weiteres fest angeordnetes Abtriebszahnrad aufweisen, das in Antriebsverbindung mit der Eingangsseite des Achsdifferenzials ist. Das Loszahnrad der Stirnradstufe ist mit Hilfe des Antriebs-Kupplungselementes mit der Elektromaschinen-Welle kuppelbar.
  • In einer ersten Ausführungsvariante kann die Elektromaschine als eine niedrig drehende Elektromaschine ausgelegt sein. In diesem Fall können die Elektromaschine und die Brennkraftmaschine in etwa im gleichen Drehzahlbereich drehen. In diesem Fall können die Brennkraftmaschinen-Welle und die Elektromaschinen-Welle, ohne zwischengeschaltetes Vorgelege, zur Drehmomentwandlung, über das Lade-Kupplungselement direkt miteinander kuppelbar sein.
  • In einer alternativen Ausführungsvariante kann die Elektromaschine als eine hochdrehende Elektromaschine ausgelegt sein, so dass die Elektromaschine in einem Drehzahl-Bereich dreht, der größer ist als der Drehzahl-Bereich der Brennkraftmaschine. In diesem Fall können die Brennkraftmaschinen-Welle und die Elektromaschinen-Welle mit zwischengeschaltetem Vorgelege zur Drehmomentwandlung über das Lade-Kupplungselement indirekt miteinander kuppelbar sein.
  • In einer konstruktiv einfachen Ausführungsvariante kann das zwischengeschaltete Vorgelege eine Vorgelegewelle aufweisen, die in Axialrichtung zwischen der Elektromaschinen-Welle und der Brennkraftmaschinen-Welle sowie koaxial dazu angeordnet ist. Die Vorgelegewelle kann über eine Vorgelege-Übersetzungsstufe (insbesondere ein Planetengetriebe) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (oder der Elektromaschinen-Welle) verbunden sein. Am gegenüberliegenden Wellenende kann die Vorgelegewelle über das Lade-Kupplungselement mit der Elektromaschinen-Welle (oder der Brennkraftmaschinen-Welle) verbunden sein.
  • Erfindungsgemäß ist das Lade-Kupplungselement konstruktiv einfach eine selbsttätig schaltende Freilaufkupplung. Im Ladebetrieb oder im Boost-Betrieb kann in der Freilaufkupplung eine drehmomentenübertragende Sperrfunktion aktiviert sein, so dass eine Drehmomentenübertragung von der Brennkraftmaschine in Richtung auf die Elektromaschine erfolgt, während die Brennkraftmaschinen-Welle bzw. die Vorgelegewelle sowie die Elektromaschinen-Welle mit gleicher Drehzahl drehen. In Gegenrichtung kann dagegen in der Freilaufkupplung eine Freilauffunktion aktiviert sein, bei der eine Drehmoment-Übertragung unterbunden ist. Bauraumgünstig ist es, wenn die Freilaufkupplungs-Innenseite auf der Brennkraftmaschinen-Welle bzw. der Vorgelegewelle ausgebildet ist, während die Freilaufkupplungs-Außenseite als Hohlwellen-Abschnitt auf der Elektromaschinen-Welle ausgebildet ist. In diesem Fall kann das Loszahnrad der Stirnradstufe bauraumgünstig unmittelbar auf dem Hohlwellen-Abschnitt der Elektromaschinen-Welle drehgelagert sein.
  • Das Antriebs-Kupplungselement kann als eine Klauenkupplung realisiert sein, mittels der das Loszahnrad mit der Elektromaschinen-Welle kuppelbar ist. In gleicher Weise kann das Lade-Kupplungselement nicht als Freilaufkupplung, sondern ebenfalls als Klauenkupplung realisiert sein, mittels der die Brennkraftmaschinen-Welle (bzw. die Vorgelegewelle) mit der Elektromaschinen-Welle kuppelbar ist.
  • Nachfolgend sind Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der beigefügten Figuren beschrieben.
  • Es zeigen:
    • 1 eine grob schematische Ansicht auf ein hybridgetriebenes Fahrzeug;
    • 2 eine Getriebestruktur der Antriebsvorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel;
    • 3 bis 5 jeweils Ansichten entsprechend der 1, anhand der unterschiedliche Betriebsmodi veranschaulicht sind;
    • 6 eine Schaltmatrix zu der in den 2 bis 5 gezeigten Getriebestruktur;
    • 7 bis 11 jeweils Ansichten entsprechend der 2 gemäß weiteren Ausführungsbeispielen.
  • In der 1 ist in einer grob schematischen Ansicht von oben ein hybridgetriebenes Fahrzeug gezeigt, von dem lediglich die äußere Fahrzeugkontur angedeutet ist. Das Fahrzeug weist an seiner Vorderachse VA eine Antriebsvorrichtung auf, die aus einer Brennkraftmaschine BKM, einer Elektromaschine EM1 und einem Getriebe G1 aufgebaut ist, das auf die Fahrzeugräder 45 der Vorderachse VA abtreibt. Die Hinterachse HA weist eine Hinterachs-Elektromaschine EM2 auf, die über ein Getriebe G2 auf die Hinterachse HA des Fahrzeugs abtreibt. Die beiden Elektromaschinen EM1 und EM2 sind über Versorgungsleitungen 1 mit einer Traktionsbatterie 3 in Verbindung.
  • In der 2 ist die Getriebestruktur der Antriebsvorrichtung an der Vorderachse VA des Fahrzeugs gezeigt. Demzufolge sind eine Brennkraftmaschinen-Welle 5 und eine Elektromaschinen-Welle 7 in Axialrichtung (das heißt in Fahrzeugquerrichtung y) nebeneinander sowie zueinander koaxial positioniert. Die Brennkraftmaschinen-Welle 5 und die Elektromaschinen-Welle 7 sind über ein zwischengeschaltetes Vorgelege 9 sowie über ein Lade-Kupplungselement 11 miteinander kuppelbar.
  • In der 2 weist das Vorgelege 9 als Übersetzungsstufe ein Planetengetriebe 18 mit einem Sonnenrad 13, einem radial äußeren Hohlrad 15 sowie einem Planetenrad-Träger 17 für die zwischengeschalteten Planetenräder auf. Der Planetenrad-Träger 17 ist drehfest an der Brennkraftmaschinen-Welle 5 angebunden, während das Hohlrad 15 gehäusefest am Getriebegehäuse des Planetengetriebes 18 angebunden ist. Das Sonnenrad 13 ist drehfester Bestandteil einer Vorgelegewelle 19. Diese ist in der 2 in Axialrichtung zwischen der Brennkraftmaschinen-Welle 5 und der Elektromaschinen-Welle 7 sowie koaxial dazu positioniert.
  • Das Lade-Kupplungselement 11 ist in der 2 als eine Freilaufkupplung realisiert, deren Freilaufkupplungs-Innenseite 21 an der Vorgelegewelle 19 ausgebildet ist und deren Freilaufkupplung-Außenseite 23 an einem Hohlwellen-Abschnitt 25 der Elektromaschinen-Welle 7 ausgebildet ist.
  • Auf der Elektromaschinen-Welle 7 ist zudem ein Schaltkörper 27 ausgebildet, der Bestandteil einer (als Antriebs-Kupplungselement wirkenden) Klauenkupplung 29 ist. Auf der Kupplungsverzahnung des Schaltkörpers 27 ist in der 2 eine in Axialrichtung verschiebbare Schaltmuffe 31 gelagert, mittels der der Schaltkörper 27 mit einem drehbar auf dem Hohlwellen-Abschnitt gelagerten Loszahnrad 33 kuppelbar ist. Das Loszahnrad 33 ist Bestandteil einer Stirnradstufe St, deren Festzahnrad 35 drehfest auf einer Antriebswelle 37 positioniert ist. Auf der Antriebswelle 37 sitzt ein weiteres Abtriebszahnrad 39, das in Zahneingriff mit der Eingangsseite eines Achsdifferenzials 41 ist, dessen Flanschwellen 43 auf die Fahrzeugräder 45 (1) der Vorderachse VA abtreiben.
  • Die in den Figuren gezeigten Getriebestrukturen sind mit Doppelpfeilen versehen, die die Drehrichtungen von Getriebekomponenten kennzeichnen. Getriebekomponenten mit gleichgerichteten Doppelpfeilen drehen in gleicher Drehrichtung, während Getriebekomponenten mit gegenläufigen Doppelpfeilen in entgegengesetzter Drehrichtung drehen.
  • Nachfolgend werden anhand der 3 bis 5 spezielle Fahrbetriebsarten hervorgehoben, die mittels der Antriebsvorrichtung gemäß der 2 realisierbar sind:
    • So ist in der 3 die Antriebsvorrichtung in einem Ladebetrieb (Standladen) gezeigt, bei der die Brennkraftmaschine BKM über einen (mit Fettdruck hervorgehobenen) Lade-Lastpfad LL mit der als Generator arbeitenden Elektromaschine EM1 in Antriebsverbindung ist, um über die Elektromaschine EM1 die Traktionsbatterie 3 aufzuladen, sofern das Fahrzeug im Fahrzeugstillstand ist, zum Beispiel an einer Ampel oder im Stau.
  • In diesem Fall erzeugt die Brennkraftmaschine BKM ein Lademoment, das über den Lade-Lastpfad LL die Elektromaschine EM1 antreibt. Am Vorgelege 9 erfolgt eine Drehzahlwandlung, so dass die Drehzahl an der Vorgelegewelle 19 größer ist als die Drehzahl der Brennkraftmaschinen-Welle 5. Das Lade-Kupplungselement 11 ist als eine Freilaufkupplung realisiert, bei der im Ladebetrieb eine drehmomentenübertragende Sperrfunktion aktiviert ist, damit eine Drehmomentübertragung von der Brennkraftmaschine BKM in Richtung auf die Elektromaschine EM1 erfolgt. Im Ladebetrieb ist zudem das Antriebs-Kupplungselement 29 geöffnet, um die Fahrzeugachse VA von der Antriebsvorrichtung zu entkoppeln.
  • In der 4 ist ein rein elektrischer Fahrbetrieb angedeutet, bei dem die Brennkraftmaschine BKM stillgelegt ist. Zudem ist die Elektromaschinen-Welle 7 über die Schaltmuffe 31 der als Antriebs-Kupplungselement 29 wirkenden Klauenkupplung gekoppelt. Dadurch ergibt sich ein (in Fettdruck hervorgehobener) Antriebs-Lastpfad LA, über den die Elektromaschine EM1 die Fahrzeugachse VA antreibt. Der mitdrehende Freilauf koppelt die Vorgelegewelle 19 von der Elektromaschinen-Welle 7 ab.
  • In der 5 ist ein Boost-Betrieb veranschaulicht, bei dem das Antriebs-Kupplungselement 29 die Elektromaschinen-Welle 7 mit der Stirnradstufe St koppelt. Im Boost-Betrieb wird der rein elektrische Fahrbetrieb (4) mittels eines von der Brennkraftmaschine BKM erzeugten Boost-Momentes unterstützt, und zwar unter Bildung eines (in Fettdruck hervorgehobenen) Boost-Lastpfads LB. Hierzu dreht die Vorgelege-Welle 19 und die Elektromaschinen-Welle 7 mit gleicher Drehzahl und ist im Lade-Kupplungselement (das heißt Freilaufkupplung) 11 die drehmomentenübertragende Sperrfunktion aktiviert, um das Boost-Moment von der Brennkraftmaschine BKM in Richtung auf die Elektromaschine EM1 zu übertragen. An der Elektromaschinen-Welle 7 erfolgt eine Leistungsaddition, bei der das Boost-Moment der Brennkraftmaschine BKM und das Elektromaschinen-Antriebsmoment zu einem Summenmoment aufsummiert werden, mit dem die Fahrzeugachse VA antreibbar ist.
  • In der 6 ist eine Schaltmatrix gezeigt, in der die Schaltzustände des Lade-Kupplungselements 11 (das heißt Freilauf) und des Antriebs-Kupplungselements (das heißt Klauenkupplung) in den Betriebsmodi der 3, 4 und 5 zusammengefasst sind.
  • In der 7 ist eine Getriebestruktur gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel gezeigt, das ebenfalls in einem Ladebetrieb, einem rein elektrischen Fahrbetrieb sowie in einem Boost-Betrieb arbeiten kann. Im Unterschied zum vorangegangenen Ausführungsbeispiel ist in der 7 das Vorgelege 9 weggelassen, so dass die Brennkraftmaschinen-Welle 5 über das Lade-Kupplungselement 11 ohne Drehzahlwandlung direkt in Antriebsverbindung mit der Elektromaschinen-Welle 7 bringbar ist.
  • In der 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Lade-Kupplungselement 11 nicht mehr als Freilaufkupplung, sondern ebenfalls als Klauenkupplung realisiert ist. In diesem Fall sind somit sowohl das Lade-Kupplungselement 11 als auch das Antriebs-Kupplungselement 29 als Klauenkupplung realisiert.
  • In der 9 ist im Unterschied zur 8 das Vorgelege 9 weggelassen, so dass die Brennkraftmaschinen-Welle 5 über das Lade-Kupplungselement 11 direkt an der Elektromaschinen-Welle 7 anbindbar ist.
  • Die in der 10 gezeigte Getriebestruktur entspricht der in der 2 gezeigten Getriebestruktur, mit Ausnahme, dass das Vorgelege 9 nicht mehr der Brennkraftmaschine BKM zugeordnet ist, sondern der Elektromaschine EM1. In der 10 weist das Vorgelege 9 als Übersetzungsstufe ebenfalls ein Planetengetriebe 18 mit einem Sonnenrad 13, einem radial äußeren Hohlrad 15 sowie einem Planetenrad-Träger 17 für die zwischengeschalteten Planetenräder auf. Das Sonnenrad 13 ist drehfest an der Elektromaschinen-Welle 7 angebunden, während das Hohlrad 15 gehäusefest am Getriebegehäuse des Planetengetriebes 18 angebunden ist. Der Planetenrad-Träger 17 ist drehfester Bestandteil der Vorgelegewelle 19. Diese ist in der 10 in Axialrichtung zwischen der Brennkraftmaschinen-Welle 5 und der Elektromaschinen-Welle 7 sowie koaxial dazu positioniert.
  • Das Lade-Kupplungselement 11 ist in der 10 ebenfalls als eine Freilaufkupplung realisiert, deren Freilaufkupplungs-Innenseite 21 an der Brennkraftmaschinen-Welle 5 ausgebildet ist und deren Freilaufkupplung-Außenseite 23 an einem Hohlwellen-Abschnitt 25 der Vorgelegewelle 19 ausgebildet ist. Auf der Vorgelegewelle 19 ist zudem ein Schaltkörper 27 ausgebildet, der Bestandteil einer (als Antriebs-Kupplungselement wirkenden) Klauenkupplung 29 ist. Dies ermöglicht die Übertragung von Schubmomenten vom Fahrzeugrad auf die Brennkraftmaschine BKM (Motorbremse). Auf der Kupplungsverzahnung des Schaltkörpers 27 ist in der 10 eine in Axialrichtung verschiebbare Schaltmuffe 31 gelagert, mittels der die Vorgelegewelle 19 mit der Stirnradstufe St koppelbar ist.
  • In der 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel gezeigt, bei dem das Lade-Kupplungselement 11 (im Unterschied zur 10) nicht mehr als Freilaufkupplung, sondern ebenfalls als Klauenkupplung realisiert ist. In diesem Fall sind somit sowohl das Lade-Kupplungselement 11 als auch das Antriebs-Kupplungselement 29 als Klauenkupplung realisiert.

Claims (13)

  1. Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (BKM) und einer Elektromaschine (EM1), die über ein EinGang-Getriebe auf ein Achsdifferenzial (41) einer Fahrzeugachse (VA) abtreiben, wobei in einem Ladebetrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über einen, von der Fahrzeugachse (VA) trieblich entkoppelten Lade-Lastpfad (LL) über ein Lade-Kupplungselement (11) mit der als Generator arbeitenden Elektromaschine (EM1) in Antriebsverbindung ist, und wobei in einem rein elektrischen Fahrbetrieb die Elektromaschine (EM1) mittels des Lade-Kupplungselements (11) von der Brennkraftmaschine (BKM) abgekoppelt ist und über einen Antriebs-Lastpfad (LA) mit der Fahrzeugachse (VA) in Antriebsverbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Boost-Betrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über das Lade-Kupplungselement (11) in den Antriebs-Lastpfad (LA) einkoppelbar ist, so dass unter Leistungsaddition ein Boost-Moment der Brennkraftmaschine (BKM) und ein Antriebsmoment der Elektromaschine (EM1) zu einem Summenmoment aufsummierbar sind, mit dem die Fahrzeugachse (VA) antreibbar ist, und dass das Lade-Kupplungselement (11) eine Freilaufkupplung ist, bei der im Ladebetrieb und im Boost-Betrieb eine drehmomentenübertragende Sperrfunktion aktiviert ist, so dass eine Drehmomentenübertragung von der Brennkraftmaschine (BKM) in Richtung auf die Elektromaschine (EM1) erfolgt, und in Gegenrichtung eine Freilauffunktion aktiviert ist, bei der eine Drehmomentenübertragung unterbunden ist.
  2. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschinen-Welle (5) und die Elektromaschinen-Welle (7) in Axialrichtung nebeneinander sowie zueinander koaxial angeordnet sind, und/oder dass die Brennkraftmaschinen-Welle (5) und die Elektromaschinen-Welle (7) über das Lade-Kupplungselement (11) direkt oder indirekt miteinander trieblich verbindbar sind, so dass im Ladebetrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über das im Lade-Lastpfad (LL) eingebundene Lade-Kupplungselement (11) mit der Elektromaschine (EM1) in Antriebsverbindung ist.
  3. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Antriebs-Lastpfad (LA) ein Antriebs-Kupplungselement (29) eingebunden ist, und dass im rein elektrischen Fahrbetrieb oder im Boost-Betrieb die Elektromaschine (EM1) über das Antriebs-Kupplungselement (29) mit der Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist oder im Ladebetrieb davon abkoppelbar ist.
  4. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM1) über zumindest eine Stirnradstufe (St) mit der Eingangsseite des Achsdifferenzials (41) verbunden ist, und dass die Stirnradstufe (St) ein koaxial zur Elektromaschinen-Welle (7) drehgelagertes Loszahnrad (33) und ein damit kämmendes, drehfest auf einer Abtriebswelle (37) angeordnetes Festzahnrad (35) aufweist, und/oder dass auf der Abtriebswelle (37) zusätzlich ein Abtriebszahnrad (39) angeordnet ist, das in Antriebsverbindung mit der Eingangsseite des Achsdifferenzials (41) ist, und/oder dass das Loszahnrad (33) mittels des Antriebs-Kupplungselements (29) mit der Elektromaschinen-Welle (7) kuppelbar ist.
  5. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM1) als eine niedrigdrehende Elektromaschine ausgelegt ist, so dass die Elektromaschine (EM1) und die Brennkraftmaschine (BKM) in etwa im gleichen Drehzahl-Bereich drehen, und/oder dass die Brennkraftmaschinen-Welle (5) und die Elektromaschinen-Welle (7), ohne zwischengeschaltetes Vorgelege (9) zur Drehzahlwandlung, über das Lade-Kupplungselement (11) direkt miteinander kuppelbar sind.
  6. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (EM1) als eine hochdrehende Elektromaschine ausgelegt ist, so dass die Elektromaschine (EM1) in einem höheren Drehzahl-Bereich als die Brennkraftmaschine (BKM) dreht, und/oder dass die Brennkraftmaschinen-Welle (5) und die Elektromaschinen-Welle (7) mit zwischengeschaltetem Vorgelege (9) zur Drehzahlwandlung über das Lade-Kupplungselement (11) indirekt miteinander kuppelbar sind.
  7. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischengeschaltete Vorgelege (9) eine Vorgelegewelle (19) aufweist, die in Axialrichtung zwischen der Elektromaschinen-Welle (7) und der Brennkraftmaschinen-Welle (5) sowie koaxial dazu angeordnet ist, und/oder dass die Vorgelegewelle (19) über eine Vorgelege-Übersetzungsstufe (18) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (5) verbunden ist, und/oder dass die Vorgelegewelle (19) über das Lade-Kupplungselement (11) mit der Elektromaschinen-Welle (7) verbindbar ist.
  8. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelegewelle (19) über eine Vorgelege-Übersetzungsstufe (18) mit der Elektromaschinen-Welle (7) verbunden ist, und/oder dass die Vorgelegewelle (19) über das Lade-Kupplungselement (11) mit der Brennkraftmaschinen-Welle (5) verbindbar ist.
  9. Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufkupplungs-Innenseite (21) auf der Brennkraftmaschinen-Welle (5) bzw. auf der Vorgelegewelle (19) ausgebildet ist, und dass die Freilaufkupplungs-Außenseite (23) als ein Hohlwellen-Abschnitt (25) der Elektromaschinen-Welle (7) bzw. der Vorgelegewelle (19) ausgebildet ist, und dass das Loszahnrad (33) der Stirnradstufe (St) drehbar auf dem Hohlwellen-Abschnitt (25) der Elektromaschinen-Welle (7) gelagert ist.
  10. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebs-Kupplungselement (29) eine Klauenkupplung ist, mittels der das Loszahnrad (33) mit der Elektromaschinen-Welle (7) kuppelbar ist, und/oder dass das Lade-Kupplungselement (11) eine Klauenkupplung ist, mittels der die Brennkraftmaschinen-Welle (5) bzw. die Vorgelegewelle (19) mit der Elektromaschinen-Welle (5) kuppelbar ist.
  11. Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgelege-Übersetzungsstufe (18) ein Planetengetriebe ist, und dass ein Sonnenrad (13) drehfest auf der Vorgelegewelle (19) angeordnet ist, ein radial äußeres Hohlrad (15) drehfest am Getriebegehäuse ausgebildet ist und ein, die zwischengeschalteten Planetenräder tragender Planetenrad-Träger (17) drehfest mit der Brennkraftmaschinen-Welle (5) verbunden ist.
  12. Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (13) drehfest auf der Elektromaschinen-Welle (7) angeordnet ist, das radial äußere Hohlrad (15) drehfest am Getriebegehäuse ausgebildet ist und der Planetenrad-Träger (17) drehfest mit der Vorgelegewelle (5) verbunden ist.
  13. Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (BKM) und einer Elektromaschine (EM1), die über ein EinGang-Getriebe auf ein Achsdifferenzial (41) einer Fahrzeugachse (VA) abtreiben, wobei in einem Ladebetrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über einen, von der Fahrzeugachse (VA) trieblich entkoppelten Lade-Lastpfad (LL) über ein Lade-Kupplungselement (11) mit der als Generator arbeitenden Elektromaschine (EM1) in Antriebsverbindung ist, und wobei in einem rein elektrischen Fahrbetrieb die Elektromaschine (EM1) mittels des Lade-Kupplungselements (11) von der Brennkraftmaschine (BKM) abgekoppelt ist und über einen Antriebs-Lastpfad (LA) mit der Fahrzeugachse (VA) in Antriebsverbindung ist, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Boost-Betrieb die Brennkraftmaschine (BKM) über das Lade-Kupplungselement (11) in den Antriebs-Lastpfad (LA) einkoppelbar ist, so dass unter Leistungsaddition ein Boost-Moment der Brennkraftmaschine (BKM) und ein Antriebsmoment der Elektromaschine (EM1) zu einem Summenmoment aufsummierbar sind, mit dem die Fahrzeugachse (VA) antreibbar ist, dass in dem Antriebs-Lastpfad (LA) ein Antriebs-Kupplungselement (29) eingebunden ist, dass im rein elektrischen Fahrbetrieb oder im Boost-Betrieb die Elektromaschine (EM1) über das Antriebs-Kupplungselement (29) mit der Fahrzeugachse (VA) trieblich verbindbar ist oder im Ladebetrieb davon abkoppelbar ist, dass die Elektromaschine (EM1) über eine Stirnradstufe (St) mit der Eingangsseite des Achsdifferenzials (41) verbunden ist, dass die Stirnradstufe (St) ein koaxial zur Elektromaschinen-Welle (7) drehgelagertes Loszahnrad (33) und ein damit kämmendes, drehfest auf einer Abtriebswelle (37) angeordnetes Festzahnrad (35) aufweist, und dass das Loszahnrad (33) der Stirnradstufe (St) mittels des Antriebs-Kupplungselements (29) mit der Elektromaschinen-Welle (7) kuppelbar ist.
DE102019124988.0A 2019-09-17 2019-09-17 Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug Active DE102019124988B4 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019124988.0A DE102019124988B4 (de) 2019-09-17 2019-09-17 Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019124988.0A DE102019124988B4 (de) 2019-09-17 2019-09-17 Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102019124988A1 DE102019124988A1 (de) 2021-03-18
DE102019124988B4 true DE102019124988B4 (de) 2023-04-20

Family

ID=74686583

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019124988.0A Active DE102019124988B4 (de) 2019-09-17 2019-09-17 Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102019124988B4 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343970A (en) 1992-09-21 1994-09-06 Severinsky Alex J Hybrid electric vehicle
WO2012078089A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Saab Automobile Powertrain Ab A hybride vehicle
EP2449286B1 (de) 2009-07-02 2013-03-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zwei-gang-getriebe
US20140228160A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Industrial Technology Research Institute Hybrid mechanism and hybrid mode thereof
EP2370285B1 (de) 2008-12-01 2015-01-21 Getrag Getriebe Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH & Cie. KG Hybrid-antriebseinheit und verfahren zu deren betrieb
DE102014004396A1 (de) 2014-03-26 2015-10-01 Audi Ag Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
CN106945497A (zh) 2017-03-30 2017-07-14 福州大学 一种双电机双模耦合电动车驱动系统
DE102019001516A1 (de) 2019-02-28 2019-08-22 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5343970A (en) 1992-09-21 1994-09-06 Severinsky Alex J Hybrid electric vehicle
EP2370285B1 (de) 2008-12-01 2015-01-21 Getrag Getriebe Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer GmbH & Cie. KG Hybrid-antriebseinheit und verfahren zu deren betrieb
EP2449286B1 (de) 2009-07-02 2013-03-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Zwei-gang-getriebe
WO2012078089A1 (en) 2010-12-08 2012-06-14 Saab Automobile Powertrain Ab A hybride vehicle
US20140228160A1 (en) 2013-02-08 2014-08-14 Industrial Technology Research Institute Hybrid mechanism and hybrid mode thereof
DE102014004396A1 (de) 2014-03-26 2015-10-01 Audi Ag Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
CN106945497A (zh) 2017-03-30 2017-07-14 福州大学 一种双电机双模耦合电动车驱动系统
DE102019001516A1 (de) 2019-02-28 2019-08-22 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen

Also Published As

Publication number Publication date
DE102019124988A1 (de) 2021-03-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102005057930B4 (de) Antriebssystem von Hybridfahrzeugen
EP1620286B1 (de) Antriebsstrang mit einer brennkraftmaschine und zwei elektrischen antriebsaggregaten
DE102011005531B4 (de) Hybridantrieb eines Kraftfahrzeuges
DE102011009015B4 (de) Hybridantriebsstrang mit einem einzigen, mit einer Achsantriebsanordnung verbundenen Motor/Generator
DE102013105026A1 (de) Antriebsstrang für ein Hybridkraftfahrzeug
WO2005110790A2 (de) Antriebsvorrichtung für kraftfahrzeuge
DE102017206510A1 (de) Getriebestruktur für ein seriell/paralleles Hybridfahrzeug
DE102008016784A1 (de) Hybridgetriebe
DE102017201431B3 (de) Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102021208556A1 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102018220444B4 (de) Getriebeanordnung für einen Hybridantriebsstrang mit Nebenaggregaten
DE102013222724A1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit dem Antriebsstrang
DE102013222721A1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit dem Antriebsstrang
DE102019124988B4 (de) Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes Fahrzeug
WO2019120803A1 (de) Elektrische antriebsanordnung für arbeitsmaschine
DE102018005372A1 (de) Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybrid- oder Elektrofahrzeug
DE102021208557A1 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102020214519A1 (de) Hybrid-Getriebe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang
DE102020006869A1 (de) Antriebsachse für einen Kraftwagen, insbesondere für einen Personenkraftwagen
DE102021208560B3 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102013222725A1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit dem Antriebsstrang
DE102019201637A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102021208564B3 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102021210740B3 (de) Getriebe für ein Fahrzeug sowie Antriebsstrang mit einem solchen Getriebe
DE102021208567B3 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R083 Amendment of/additions to inventor(s)
R016 Response to examination communication
R082 Change of representative

Representative=s name: NEUBAUER LIEBL BIERSCHNEIDER MASSINGER, DE

R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final