DE102019214633A1

DE102019214633A1 - Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102019214633A1
Application number: DE102019214633.3A
Authority: DE
Inventors: Dominic Bezikofer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-09-25
Filing date: 2019-09-25
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Getriebeanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei elektrische Maschinen (2, 3), die dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment auf eine Abtriebseinrichtung der Getriebeanordnung (1) zu übertragen, wobei eine erste elektrische Maschine (2, 3) einem ersten Teilgetriebe (4, 5) der Getriebeanordnung (1) und eine zweite elektrische Maschine (2, 3) einem zweiten Teilgetriebe (4, 5) der Getriebeanordnung (1) zugeordnet ist, wobei eine Steuerungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, in einem Fahrzustand die wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) zur Erzeugung eines aus den von den wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern und bei einem Schaltvorgang der Getriebeanordnung (1) wenigstens ein von einer der elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugtes Teildrehmoment zur Durchführung des Schaltvorgangs zu reduzieren.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei elektrische Maschinen, die dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment auf eine Abtriebseinrichtung der Getriebeanordnung zu übertragen, wobei eine erste elektrische Maschine einem ersten Teilgetriebe der Getriebeanordnung und eine zweite elektrische Maschine einem zweiten Teilgetriebe der Getriebeanordnung zugeordnet ist.
Derartige Getriebeanordnungen sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Üblicherweise werden die beiden elektrischen Maschinen wechselweise betrieben, insbesondere auch im Wechsel mit einem zusätzlichen Verbrennungsmotor, der ebenfalls der Getriebeanordnung zugeordnet ist. Somit ist es möglich, die Getriebeanordnung beispielsweise über den Verbrennungsmotor oder über eine der beiden elektrischen Maschinen anzutreiben und bei einem anstehenden Schaltvorgang bzw. während eines Schaltvorgangs die Getriebeanordnung mit der jeweils anderen elektrischen Maschine, die zuvor nicht betrieben wurde, anzutreiben.
Ein Abfall des Drehmoments aufgrund des Schaltvorgangs der ersten elektrischen Maschine bzw. des der ersten elektrischen Maschine zugeordneten Teilgetriebes kann somit durch den Betrieb der zweiten elektrischen Maschine „gestützt“ bzw. ausgeglichen werden. Insbesondere kann dabei erreicht werden, dass kein Drehmomentabfall auftritt, sondern ein gleichförmiges Drehmoment während eines gesamten Beschleunigungsvorgangs erzielt werden kann. Dadurch kann das Kraftfahrzeug gleichförmig beschleunigt werden, ohne dass unkomfortable Einbrüche in einem Drehmomentverlauf auftreten, die von einem Benutzer des Kraftfahrzeugs als unangenehm wahrgenommen werden könnten.
Da bei einer derartigen Getriebeanordnung stets nur eine der elektrischen Maschinen betrieben wird und die andere elektrische Maschine nur zum Stützen bzw. Überbrücken bei Drehmomenteinbrüchen verwendet wird, steht insgesamt nur das von jeweils einer der beiden elektrischen Maschinen bereitstellbare Drehmoment zur Verfügung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine demgegenüber verbesserte Getriebeanordnung anzugeben.
Wie zuvor beschrieben, betrifft die Erfindung eine Getriebeanordnung für ein Kraftfahrzeug, die wenigstens zwei elektrische Maschinen und entsprechend wenigstens zwei Teilgetriebe aufweist, wobei eine erste elektrische Maschine einem ersten Teilgetriebe der Getriebeanordnung und eine zweite elektrische Maschine einem zweiten Teilgetriebe der Getriebeanordnung zugeordnet ist. Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, dass eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, die dazu ausgebildet ist, in einem Fahrzustand die wenigstens zwei elektrischen Maschinen zur Erzeugung eines aus den von den wenigstens zwei elektrischen Maschine erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern und bei einem Schaltvorgang der Getriebeanordnung wenigstens ein von einer der elektrischen Maschine erzeugtes Teildrehmoment zur Durchführung des Schaltvorgangs zu reduzieren.
Mit anderen Worten wird mittels der Steuerungseinrichtung erreicht, dass die wenigstens zwei elektrischen Maschinen gleichzeitig betrieben werden, um entsprechend Drehmoment auf die Getriebeanordnung zu übertragen, sodass letztlich ein Gesamtdrehmoment bereitgestellt werden kann, das sich aus den Teildrehmomenten der einzelnen elektrischen Maschinen ergibt. Dadurch stehen dem Benutzer des Kraftfahrzeugs beide elektrischen Maschinen bzw. sämtliche elektrischen Maschinen zur Erzeugung eines Drehmoments zur Verfügung, sodass insbesondere Fahrmodi bereitgestellt werden können, in denen eine gegenüber dem zuvor beschriebenen Stand der Technik deutlich erhöhte Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs erreicht werden können.
Da die beiden elektrischen Maschine verschiedenen Teilgetrieben, insbesondere verschiedenen Gängen bzw. verschiedenen Wellen zugeordnet sind, ist es möglich, beide elektrische Maschinen gleichzeitig zu betreiben und, falls in einem der beiden Teilgetrieben ein Schaltvorgang durchgeführt werden muss, dass zugehörige Teilgetriebe lastfrei zu stellen, um den Schaltvorgang durchzuführen. Dabei wird die elektrische Maschine, die dem Teilgetriebe zugeordnet ist, in dem der Schaltvorgang durchgeführt werden muss, hinsichtlich des erzeugten Teildrehmoments reduziert, sodass der Schaltvorgang durchgeführt werden kann. Die andere elektrische Maschine kann während des Schaltvorgangs weiterhin ihr volles Drehmoment bzw. Teildrehmoment erzeugen.
In einem derartigen Fahrmodus bzw. Betriebsmodus wird sonach der Fahrkomfort zugunsten einer erhöhten Beschleunigung reduziert, da letztlich der Abfall des Teildrehmoments der elektrischen Maschine, die dem Teilgetriebe zugeordnet ist, in dem der Schaltvorgang durchgeführt wird, von dem Benutzer das Kraftfahrzeugs wahrgenommen werden kann, der Drehmomentverlauf ist sonach, insbesondere während des Schaltvorgangs, nicht mehr gleichförmig. Vor dem Schaltvorgang und nach dem Schaltvorgang stehen jedoch die von den einzelnen elektrischen Maschinen erzeugten Teildrehmomente gemeinsam zur Verfügung, sodass das sich aus den Teildrehmomenten ergebende Gesamtdrehmoment gegenüber dem Betrieb einer einzelnen elektrischen Maschine deutlich erhöht ist, bei zwei identischen elektrischen Maschinen sogar verdoppelt ist.
Selbstverständlich ist es weiterhin möglich, die wenigstens zwei elektrischen Maschinen auch in Kombination mit einem Verbrennungsmotor vorzusehen, sodass beispielsweise bei einer Getriebeanordnung, die einen Verbrennungsmotor und zwei elektrische Maschinen bereitstellt, in einer entsprechenden Fahrsituation das von dem Verbrennungsmotor und den beiden elektrischen Maschinen gemeinsam erzeugte Gesamtdrehmoment zur Verfügung steht. Ein derartiger Betriebsmodus kann insbesondere zum Anfahren des Kraftfahrzeugs bzw. für Überholvorgänge und dergleichen benutzt werden, im Allgemeinen in Situationen in denen vergleichsweise hohe Beschleunigungen des Kraftfahrzeugs abgerufen werden, die insbesondere von einer Antriebseinrichtung alleine nicht bereitstellbar sind. Die beiden elektrischen Maschinen sind dabei jeweils einem Getriebeteil bzw. Teilgetriebe zugeordnet, beispielsweise ist die erste elektrische Maschine einem ersten Teilgetriebe und die zweite elektrische Maschine einem zweiten Teilgetriebe zugeordnet. Die elektrischen Maschinen können sich dabei direkt im Getriebe befinden bzw. direkt auf das jeweilige Getriebe einwirken. Die wenigstens zwei elektrischen Maschinen sind im Rahmen dieser Anmeldung daher als nicht direkt am Abtrieb angeordnet zu verstehen.
Wie zuvor beschrieben, ist es insbesondere möglich, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, in einem Beschleunigungszustand, insbesondere einem Anfahrvorgang, die wenigstens zwei elektrischen Maschinen zur Erzeugung eines aus den von den einzelnen elektrischen Maschinen erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern. Mit anderen Worten wird, wann immer eine vergleichsweise hohe Beschleunigung erforderlich ist, die insbesondere die Beschleunigung, die mittels einer einzigen Antriebseinrichtung bzw. einer einzigen elektrischen Maschine erzielt werden kann, übersteigt, eine Erzeugung des Gesamtdrehmoments mit den wenigstens zwei elektrischen Maschinen vorgenommen. Das Gesamtdrehmoment ergibt sich aus den Teildrehmomenten, die von den wenigstens zwei elektrischen Maschinen bereitgestellt werden können.
Somit können, beispielsweise in einem Anfahrvorgang oder in einem Überholvorgang oder einem anderweitigen Beschleunigungsvorgang, anstelle einer einzigen elektrischen Maschine die wenigstens zwei zur Verfügung stehenden elektrischen Maschinen zur Erzeugung des Gesamtdrehmoments verwendet werden, um so eine vor und nach dem Schaltvorgang deutlich erhöhte Beschleunigung zu erzielen. Dabei ist ferner festzustellen, dass selbst während des Schaltvorgangs kein gegenüber dem bisherigen Steuerungsverfahren der elektrischen Maschinen reduzierte Beschleunigung bzw. reduziertes Drehmoment vorliegt, da in beiden Fällen das Drehmoment von nur einer der beiden elektrischen Maschinen aufgebracht wird, wohingegen im Unterschied zu dem komfortableren wechselseitigen Betrieb der elektrischen Maschinen vorliegend eine deutliche Erhöhung des Gesamtdrehmoments abseits des Schaltvorgangs erreicht wird.
Die Steuerungseinrichtung kann ferner dazu ausgebildet sein, die wenigstens eine elektrische Maschine zur Reduzierung des von der wenigstens einen elektrischen Maschine erzeugten Teildrehmoments zu steuern, um das der wenigstens einen elektrischen Maschine zugeordnete Teilgetriebe für einen Schaltvorgang lastfrei zu stellen. Dabei wird absichtlich ein Beschleunigungseinbruch erzeugt, nämlich indem die elektrische Maschine, die dem Teilgetriebe zugeordnet ist, das einen Schaltvorgang durchführen muss, hinsichtlich des von ihr erzeugten Teildrehmoments reduziert wird. Dabei wird letztlich eine Reduzierung des Drehmoments insoweit vorgenommen, als das Teilgetriebe, in dem der Schaltvorgang durchgeführt werden muss, lastfrei gestellt werden muss.
Wie zuvor beschrieben, kann währenddessen das Gesamtdrehmoment durch die wenigstens eine weitere elektrische Maschine und gegebenenfalls einen vorhandener Verbrennungsmotor bereitgestellt werden. Somit bricht die Beschleunigung während des Schaltvorgangs um das von der elektrischen Maschine erzeugte Teildrehmoment ein, die dem Teilgetriebe zugeordnet ist, das den Schaltvorgang durchführt. Vor dem Schaltvorgang und nach dem Schaltvorgang wird sonach das Gesamtdrehmoment von den wenigstens zwei elektrischen Maschinen bereitgestellt, wobei während des Schaltvorgangs eine elektrische Maschine kein Drehmoment bereitstellen kann.
Insbesondere ist somit vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, nach beendetem Schaltvorgang die dem lastfrei gestellten Teilgetriebe zugeordnete elektrische Maschine zur Erzeugung eines Teildrehmoments zu steuern. Daher ist vorgesehen, nach erfolgreichem Schaltvorgang, die entsprechende elektrische Maschine wieder zur Erzeugung des zuvor von ihr bereitgestellten Teildrehmoments zu steuern. Mit anderen Worten wird nach dem Beschleunigungseinbruch, also dem Schaltvorgang, wieder das Drehmoment von den wenigstens zwei elektrischen Maschinen bereitgestellt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Getriebeanordnung kann vorgesehen sein, dass die Steuerungseinrichtung dazu ausgebildet ist, zur Synchronisierung mittels der dem am Schaltvorgang beteiligten Teilgetriebe zugeordneten elektrischen Maschine eine Drehzahlanpassung vorzunehmen. Während des Schaltvorgangs kann sonach jede der elektrischen Maschinen, also insbesondere die erste elektrische Maschine bei einer Durchführung eines Schaltvorgangs im ersten Teilgetriebe und die zweite elektrische Maschine bei der Durchführung eines Schaltvorgangs in dem zweiten Teilgetriebe, eine Drehzahlanpassung vornehmen, um zur Synchronisierung beizutragen. Mit anderen Worten kann die elektrische Maschine die mit ihr verbundene bzw. gekoppelte Welle auf eine definierte Drehzahl beschleunigen bzw. die Drehzahl definiert reduzieren, um den Schaltvorgang zu ermöglichen, indem die miteinander zu koppelnden Wellen, beispielsweise Klauenkupplungen, synchronisiert werden.
Die Getriebeanordnung kann ferner mit einer Eingabeeinrichtung verbunden sein oder eine Eingabeeinrichtung aufweisen, insbesondere in Verbindung mit der zuvor beschriebenen Steuerungseinrichtung. Die Eingabeeinrichtung ist insbesondere dazu ausgebildet, in Abhängigkeit einer benutzerseitigen Eingabe ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung zu übermitteln, wobei die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit des Steuersignals dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei elektrischen Maschinen zur Erzeugung eines aus den von den einzelnen elektrischen Maschinen erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern oder das gesamte Drehmoment mit nur einer Antriebseinrichtung bereitzustellen. Wie zuvor beschrieben, kann die Getriebeanordnung nur zwei Antriebseinrichtungen, nämlich zwei elektrische Maschinen, aufweisen oder es ist ebenso möglich, dass die Getriebeanordnung eine beliebige Anzahl an Antriebseinrichtungen aufweist, beispielsweise zwei oder mehr elektrische Maschinen und zusätzlich einen Verbrennungsmotor. Insbesondere sind Konfigurationen denkbar, in denen die Getriebeanordnung einen Verbrennungsmotor und zwei elektrische Maschinen aufweist.
Gemäß dieser Ausgestaltung ist vorgesehen, dass durch eine benutzerseitige Eingabe eine Steuerung der Getriebeanordnung entweder in einen Modus vorgesehen ist, in dem das gesamte Drehmoment von nur einer der Antriebseinrichtungen bereitgestellt wird, beispielsweise in einem Fahrmodus, in dem keine hohen Beschleunigungen abgerufen werden. Dazu kann der Benutzer über die Eingabeeinrichtung eine bestimmte Eingabe vornehmen, insbesondere den zuvor beschriebenen Modus deaktivieren. Möchte der Benutzer eine möglichst hohe Beschleunigung des Kraftfahrzeugs vornehmen, kann über die Eingabeeinrichtung eine entsprechende Eingabe vorgenommen werden, sodass die Eingabeeinrichtung ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung übermittelt. In Abhängigkeit des Steuersignals, also auf direkten Wunsch des Benutzers hin, kann sonach der zuvor beschriebene Modus ausgeführt werden, in dem das gesamte Drehmoment der Getriebeanordnung durch die wenigstens zwei elektrischen Maschinen gemeinsam erzeugt wird.
Der Benutzer verzichtet dabei willentlich auf den Schaltkomfort bzw. den Betriebskomfort den das Überbrücken eines Drehmomenteinbruchs einer der elektrischen Maschine durch die zweite elektrische Maschine ausgeführt werden kann. Dadurch wird ermöglicht, dass in diesem definierten Fahrzustand, der insbesondere durch die benutzerseitige Eingabe aktiviert wird, eine, wie zuvor beschrieben, erheblich höhere Beschleunigung erzielt werden kann. Es kann sonach insbesondere vorgesehen sein, dass der Benutzer den beschriebenen Fahrmodus zeitweise aktiviert, beispielsweise um einen Anfahrvorgang, einen Überholvorgang oder anderweitige Fahrzustände auszuführen, die vergleichsweise hohe Beschleunigungen erfordern oder in denen vergleichsweise hohe Beschleunigung vorteilhaft sind. In anderen Fahrmodi kann mittels der benutzerseitigen Eingabe schließlich erreicht werden, dass komfortable Fahrzustände bzw. Beschleunigungsvorgänge, die vergleichsweise geringe Beschleunigungen erfordern, ohne Einbrüche im Drehmomentverlauf durchgeführt werden können.
Wie zuvor beschrieben kann die Getriebeanordnung ferner einen Verbrennungsmotor aufweisen oder mit einem Verbrennungsmotor gekoppelt werden. Dazu kann die Getriebeanordnung insbesondere mit einer Kupplungseinrichtung verbunden sein bzw. eine solche aufweisen, welche Kupplungseinrichtung dazu ausgebildet ist, den Verbrennungsmotor bei einem Schaltvorgang mit einem Teilgetriebe zu koppeln, das nicht an dem Schaltvorgang beteiligt ist. Mit anderen Worten ist die Kupplungseinrichtung dafür vorgesehen, den Verbrennungsmotor wahlweise mit dem wenigstens einen ersten Teilgetriebe oder dem wenigstens einen zweiten Teilgetriebe zu koppeln. In Abhängigkeit davon, welches der wenigstens zwei Teilgetriebe einen Schaltvorgang ausführt bzw. in welchem der wenigstens zwei Teilgetriebe ein Schaltvorgang durchgeführt werden muss, wird der Verbrennungsmotor über die Kupplungseinrichtung mit dem jeweils anderen oder einem der jeweils anderen Teilgetriebe gekoppelt. Dadurch ist es möglich, dass der Verbrennungsmotor während des Schaltvorgangs, zusammen mit der wenigstens einen weiteren elektrischen Maschine, die nicht in dem Teilgetriebe angeordnet ist, in dem der Schaltvorgang durchgeführt wird, Drehmoment erzeugen kann.
Mit anderen Worten ist es somit möglich, bei einer Getriebeanordnung, die einen Verbrennungsmotor und zwei elektrische Maschinen aufweist, während des Beschleunigungsvorgangs die beiden elektrischen Maschine und den Verbrennungsmotor dazu zu benutzen, Drehmoment zu erzeugen, um eine vergleichsweise hohe Beschleunigung zu erzielen. Muss in einem der beiden Teilgetriebe ein Schaltvorgang durchgeführt werden, wird der Verbrennungsmotor mit demjenigen Teilgetriebe gekoppelt, in dem der Schaltvorgang nicht durchgeführt werden muss. Folglich wird während des Schaltvorgangs nur die Erzeugung des Drehmoments der elektrischen Maschine reduziert, die dem Teilgetriebe zugeordnet ist, in dem der Schaltvorgang durchgeführt wird. Während des Schaltvorgangs steht sonach das Drehmoment bereit, das durch den Verbrennungsmotor und die andere elektrische Maschine in dem anderen Teilgetriebe erzeugt werden kann. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor wahlweise mit dem ersten oder dem zweiten Teilgetriebe gekoppelt werden kann, je nachdem in welchem Teilgetriebe ein Schaltvorgang ansteht bzw. aktuell durchgeführt wird.
Ferner kann vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung wenigstens drei elektrische Maschinen aufweist, wobei nur die an einem Schaltvorgang beteiligte elektrische Maschine lastfrei gestellt wird und das Gesamtdrehmoment während dem Schaltvorgang durch die übrigen Antriebseinrichtungen bereitgestellt wird. Somit kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Getriebeanordnung drei oder mehr elektrische Maschinen aufweist, die entsprechenden Teilgetrieben zugeordnet sind. Das Gesamtdrehmoment ergibt sich somit in dem zuvor beschriebenen Modus aus den Teildrehmomenten, die von den einzelnen elektrischen Maschinen bereitgestellt werden können. Während eines Schaltvorgangs, bei dem eine elektrische Maschine einem Teilgetriebe zugeordnet ist, in dem der Schaltvorgang durchgeführt wird, wird nur dieses Teildrehmoment reduziert, das diese elektrische Maschine erzeugt. Die restlichen elektrischen Maschinen und gegebenenfalls der Verbrennungsmotor, sind zur Erzeugung ihrer (maximalen) Teildrehmomente eingerichtet und können sonach zum Gesamtdrehmoment beitragen.
Daneben betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug, umfassend eine zuvor beschriebene Getriebeanordnung. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer Getriebeanordnung, umfassend wenigstens zwei zur Übertragung eines Drehmoments auf eine Antriebseinrichtung der Getriebeanordnung ausgebildete elektrische Maschinen, insbesondere eine zuvor beschriebene Getriebeanordnung, wobei in einem Fahrzustand ein aus den von den wenigstens zwei elektrischen Maschine erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetztes Gesamtdrehmoment erzeugt wird und bei dem Schaltvorgang wenigstens ein von einer der elektrischen Maschinen erzeugtes Teildrehmomenten zur Durchführung des Schaltvorgangs reduziert wird.
Selbstverständlich sind sämtliche Vorteile, Einzelheiten und Merkmale, die in Bezug auf die Getriebeanordnung beschrieben wurden, vollständig auf das Kraftfahrzeug und das Verfahren zur Steuerung der Getriebeanordnung übertragbar. Insbesondere kann das Kraftfahrzeug die beschriebene Getriebeanordnung umfassen, wobei das Verfahren auf der Getriebeanordnung bzw. auf dem Kraftfahrzeug ausgeführt werden kann.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Fig. näher erläutert. Die Fig. ist eine schematische Darstellung und zeigt eine Getriebeanordnung.
Die Fig. zeigt eine Getriebeanordnung 1 für ein Kraftfahrzeug, das nicht näher dargestellt ist. Die Getriebeanordnung 1 umfasst zwei elektrische Maschinen 2, 3, wobei eine erste elektrische Maschine 2 einem ersten Teilgetriebe 4 und die zweite elektrische Maschine 3 dem zweiten Teilgetriebe 5 zugeordnet ist. Jedes der Teilgetriebe 4, 5 kann eine beliebige Anzahl von Gängen aufweisen, wobei in diesem Ausführungsbeispiel lediglich beispielhaft das erste Teilgetriebe 4 drei Gänge und das zweite Teilgetriebe 5 zwei Gänge aufweist. Selbstverständlich ist in Abhängigkeit einer entsprechenden Ganglogik eine Vielzahl von Gängen darstellbar.
Die Getriebeanordnung 1 weist ferner eine weitere Antriebseinrichtung auf, nämlich einen Verbrennungsmotor 6, der über eine Kupplungseinrichtung 7 wahlweise mit einem Teilast der Getriebeanordnung 1 bedarfsweise verbindbar ist, der die erste elektrische Maschine 2 oder einem Teilast, der die elektrische Maschine 3 aufweist. Zudem weist die Getriebeanordnung 1 eine Steuerungseinrichtung 8 auf, die mit einer Eingabeeinrichtung 9 verbunden ist. Über die Eingabeeinrichtung 9 können benutzerseitige Eingaben erfasst werden. Die Eingabeeinrichtung 9 kann beispielsweise als Bedienelement im Innenraum des Kraftfahrzeugs angeordnet sein, beispielsweise ein Schalter oder Taster oder dergleichen. Durch Betätigen der Bedieneinrichtung 9 kann ein entsprechendes Steuersignal an die Steuerungseinrichtung 8 übermittelt werden. Dadurch kann der Benutzer des Kraftfahrzeugs die Getriebeeinrichtung 1 in einen Fahrmodus versetzen, in dem die beiden elektrischen Maschinen 2, 3 zur Erzeugung eines Gesamtdrehmoments durch die Steuerungseinrichtung 8 gesteuert werden, wobei sich das Gesamtdrehmoment aus den von den beiden elektrischen Maschinen 2, 3 erzeugten Teildrehmomenten zusammensetzt.
In diesem Fahrzustand wird somit das gesamte Drehmoment von beiden elektrischen Maschinen 2, 3 bereitgestellt. Muss eines der beiden Teilgetriebe 4, 5 einen Schaltvorgang durchführen, wird entsprechend das Teildrehmoment, das von der zugeordneten elektrischen Maschine 2, 3 erzeugt wird, reduziert, um den entsprechenden Teilast der Getriebeanordnung 1, also das Teilgetriebe 4, 5 lastfrei zu stellen.
In einem Fahrzustand, in dem beide elektrische Maschinen 2, 3 ihr Teildrehmoment zum Gesamtdrehmoment bereitstellen und beispielsweise in dem ersten Teilgetriebe 4 ein Schaltvorgang durchgeführt werden muss, kann die zweite elektrische Maschine 3 weiterhin ihr Teildrehmoment bereitstellen. Das von der ersten elektrischen Maschine 2 bereitgestellte Teildrehmoment wird reduziert, um den Schaltvorgang in dem ersten Teilgetriebe 4 durchführen zu können. Dabei kann die erste elektrische Maschine 2 zur Synchronisierung eingesetzt werden, indem die Drehzahlen der Wellen entsprechend über die elektrische Maschine 2 angeglichen werden. Nachdem der Schaltvorgang durchgeführt wurde, kann die elektrische Maschine 2 wieder das volle Teildrehmoment erzeugen und entsprechend übertragen. Ersichtlich sind somit nach dem Schaltvorgang beide elektrische Maschinen 2, 3 in der Lage, ihr volles Teildrehmoment zum Gesamtdrehmoment beizutragen, sodass die Beschleunigung vor und nach dem Schaltvorgang deutlich höher liegt, als würde das gesamte Drehmoment nur über eine der elektrischen Maschinen 2, 3 bereitgestellt. Während des Schaltvorgangs ergibt sich zu einem Fahrzustand kein unterschied, in dem das Drehmoment von der jeweils anderen elektrischen Maschine 2, 3 gestützt wird.
Selbstverständlich kann bei einem Schaltvorgang in dem zweiten Teilgetriebe 5 die zuvor beschriebene Verfahrensweise übertragen werden. Insbesondere wird dann mit der ersten elektrischen Maschine 2 über das erste Teilgetriebe 4 das volle Teildrehmoment abgegeben, wohingegen das Teildrehmoment, das von der zweiten elektrischen Maschine 3 erzeugt wird, reduziert wird, um das zweite Teilgetriebe 5 lastfrei zu stellen und den Schaltvorgang vorzunehmen. In diesem Fall kann mittels der zweiten elektrischen Maschine 3 in dem Teilgetriebe 5 die Synchronisierung vorgenommen werden. Soll der Verbrennungsmotor 6 ebenfalls zur Erzeugung eines Teildrehmoments, das in das gesamte Drehmoment einfließt, benutzt werden, kann dieser über die Kupplungseinrichtung 7, wie zuvor beschrieben, entweder mit dem Teilast verbunden werden, der die erste elektrische Maschine 2 und das erste Teilgetriebe 4 aufweist, oder mit dem Teilast verbunden werden, der die zweite elektrische Maschine 3 und das zweite Teilgetriebe 5 aufweist.
Bei einem Schaltvorgang wird mittels der Kupplungseinrichtung 7, einer Ansteuerung durch die Steuerungseinrichtung 8 entsprechend, der Verbrennungsmotor 6 stets mit demjenigen Teilgetriebe 4, 5 bzw. derjenigen elektrischen Maschine 2, 3 gekoppelt, die nicht an dem Schaltvorgang beteiligt ist. Wird beispielsweise ein Schaltvorgang in dem ersten Teilgetriebe 4 durchgeführt, wird der Verbrennungsmotor 6 über die Kupplungseinrichtung 7 mit der zweiten elektrischen Maschine 3 und dem zweiten Teilgetriebe 5 verbunden. Wird hingegen ein Schaltvorgang in dem zweiten Teilgetriebe 5 durchgeführt, wird der Verbrennungsmotor 6 über die Kupplungseinrichtung 7 mit der ersten elektrischen Maschine 2 und dem ersten Teilgetriebe 4 verbunden.
Ersichtlich kann somit während eines Beschleunigungsvorgangs das gesamte Drehmoment aus den beiden elektrischen Maschinen 2, 3 sowie dem Verbrennungsmotor 6 bereitgestellt werden. Bei einem Schaltvorgang reduziert sich das Drehmoment entsprechend auf die Teildrehmomente, die von dem Verbrennungsmotor 6 und der elektrischen Maschine 2, 3, die nicht dem Schaltvorgang beteiligt ist, bereitgestellt wird. Durch die Getriebeanordnung 1 erhält der Benutzer das Kraftfahrzeugs die Möglichkeit, einen Fahrzustand einzunehmen, in dem vergleichsweise hohe Beschleunigungen, insbesondere näherungsweise doppelt so hohe Beschleunigungen, erzeugt werden können als in einem Fahrmodus, in dem die Drehmomenteinbrüche bei einem Schaltvorgang in einem ersten Teilgetriebe 4 durch eine elektrische Maschine 3 in einem zweiten Teilgetriebe 5 ausgeglichen werden und umgekehrt. Der Benutzer kann sonach bewusst Komfortverluste in Kauf nehmen, um die erzielbare Beschleunigung zu erhöhen.
Selbstverständlich kann die Getriebeanordnung 1 Bestandteil eines Kraftfahrzeugs sein. Das zuvor beschriebene Verfahren kann auf der Getriebeanordnung 1 ausgeführt werden. Die Bezeichnungen „erste“ und „zweite“ sind selbstverständlich beliebig austauschbar bzw. beliebig wählbar oder übertragbar. Selbstverständlich kann die Getriebeanordnung 1 auch mehrere elektrische Maschinen 2, 3 aufweisen, die entsprechenden Teilgetrieben 4, 5 zugeordnet sind. Die Getriebeanordnung 1 kann auch ohne Verbrennungsmotor 6 und folglich ohne Kupplungseinrichtung 7 ausgeführt werden.
Bezugszeichenliste

1: Getriebeanordnung
2, 3: elektrische Maschine
4, 5: Teilgetriebe
6: Verbrennungsmotor
7: Kupplungseinrichtung
8: Steuerungseinrichtung
9: Eingabeeinrichtung

Claims

Getriebeanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, umfassend wenigstens zwei elektrische Maschinen (2, 3), die dazu ausgebildet sind, ein Drehmoment auf eine Abtriebseinrichtung der Getriebeanordnung (1) zu übertragen, wobei eine erste elektrische Maschine (2, 3) einem ersten Teilgetriebe (4, 5) der Getriebeanordnung (1) und eine zweite elektrische Maschine (2, 3) einem zweiten Teilgetriebe (4, 5) der Getriebeanordnung (1) zugeordnet ist, gekennzeichnet durch eine Steuerungseinrichtung (8), die dazu ausgebildet ist, in einem Fahrzustand die wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) zur Erzeugung eines aus den von den wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern und bei einem Schaltvorgang der Getriebeanordnung (1) wenigstens ein von einer der elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugtes Teildrehmoment zur Durchführung des Schaltvorgangs zu reduzieren.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, in einem Beschleunigungszustand, insbesondere einem Anfahrvorgang, die wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) zur Erzeugung eines aus den von den einzelnen elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern.
Getriebeanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, die wenigstens eine elektrische Maschine (2, 3) zur Reduzierung des von der wenigstens einen elektrischen Maschine (2, 3) erzeugten Teildrehmoments zu steuern, um das der wenigstens einen elektrischen Maschine (2, 3) zugeordnete Teilgetriebe (4, 5) für einen Schaltvorgang lastfrei zu stellen.
Getriebeanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, nach beendetem Schaltvorgang die dem lastfrei gestellten Teilgetriebe (4, 5) zugeordnete elektrische Maschine (2, 3) zur Erzeugung eines Teildrehmoments zu steuern.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung (8) dazu ausgebildet ist, zur Synchronisierung mittels der dem jeweiligen Teilgetriebe (4, 5) zugeordneten elektrischen Maschine (2, 3) eine Drehzahlanpassung vorzunehmen.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Eingabeeinrichtung (9), die dazu ausgebildet ist, in Abhängigkeit einer benutzerseitigen Eingabe ein Steuersignal an die Steuerungseinrichtung (8) zu übermitteln, wobei die Steuerungseinrichtung (8) in Abhängigkeit des Steuersignals dazu ausgebildet ist, die wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) zur Erzeugung eines aus den von den einzelnen elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetzten Gesamtdrehmoments zu steuern oder das Gesamtdrehmoment mit nur einer Antriebseinrichtung bereitzustellen.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Verbrennungsmotor (6) und eine Kupplungseinrichtung (7), wobei die Kupplungseinrichtung (7) dazu ausgebildet ist, den Verbrennungsmotor (6) bei einem Schaltvorgang mit einem Teilgetriebe (4, 5) zu koppeln, das nicht an dem Schaltvorgang beteiligt ist.
Getriebeanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (1) wenigstens drei elektrische Maschinen (2, 3) aufweist, wobei nur die an einem Schaltvorgang beteiligte elektrische Maschine (2, 3) lastfrei gestellt wird und das Gesamtdrehmoment während dem Schaltvorgang durch die übrigen Antriebseinrichtungen bereitgestellt wird.
Kraftfahrzeug, umfassend eine Getriebeanordnung (1) nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Verfahren zur Steuerung einer Getriebeanordnung (1), umfassend wenigstens zwei zur Übertragung eines Drehmoments auf eine Abtriebseinrichtung der Getriebeanordnung (1) ausgebildete elektrische Maschinen (2, 3), insbesondere eine Getriebeanordnung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Fahrzustand ein aus den von den wenigstens zwei elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugten Teildrehmomenten zusammengesetztes Gesamtdrehmoment erzeugt wird und bei einem Schaltvorgang wenigstens ein von einer der elektrischen Maschinen (2, 3) erzeugtes Teildrehmoment zur Durchführung des Schaltvorgangs reduziert wird.