DE102021124260B4 - Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit Nebenabtrieb - Google Patents

Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit Nebenabtrieb Download PDF

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    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • 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
    • B60W10/30—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of auxiliary equipment, e.g. air-conditioning compressors or oil pumps
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • F16H3/0915—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft with coaxial input and output shafts
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  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges (3) mit einem Nebenabtrieb (120), wobei das Verfahren durch eine Steuervorrichtung (100) ausgeführt wird,der Fahrzeugantriebsstrang (3) eine erste elektrische Maschine (14), eine zweite elektrische Maschine (16) und ein Getriebe (2) aufweist, und wobeidas Getriebe (2) aufweist:ein erstes Planetengetriebe (10), welches mit einer ersten Hauptwelle (34) des Getriebes (2) verbunden ist,ein zweites Planetengetriebe (12), welches mit dem ersten Planetengetriebe (10) und einer zweiten Hauptwelle (36) des Getriebes (2) verbunden ist,eine Zwischenwelle (18), die mit einer Ausgangswelle (20) des Getriebes (2) verbindbar ist,zumindest ein erstes Radpaar (G1), welches zwischen der ersten Hauptwelle (34) und der Zwischenwelle (18) angeordnet ist, undzumindest ein zweites Radpaar (G2), welches zwischen der zweiten Hauptwelle (36) und der Zwischenwelle (18) angeordnet ist; wobeidie erste elektrische Maschine (14) mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist und die zweite elektrische Maschine (16) mit dem zweiten Planetengetriebe (12) verbunden ist;der Nebenabtrieb (120) eine Nebenabtriebswelle (122) aufweist, die an die Übertragungswelle des Getriebes (2) angeschlossen ist,die genannte Übertragungswelle ausgewählt ist aus einer Gruppe enthaltend die erste Hauptwelle (34), die zweite Hauptwelle (36) und gegebenenfalls eine Eingangswelle (8) des Getriebes, die mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist; undwobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist:Steuern (S110), entsprechend einer Eingabe über eine Schnittstelle, wobei die genannte Eingabe eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122) betrifft, des Fahrzeugantriebsstranges (3) in einen ersten Betriebsmodus, in dem bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle (20) die Übertragungswelle zur Drehung in einer ersten Drehrichtung gesteuert wird, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle die genannte gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122) ergibt.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft allgemein ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges, der einen Nebenabtrieb aufweist. Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin allgemein eine Steuervorrichtung, die eingerichtet ist zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges, der einen Nebenabtrieb aufweist. Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin allgemein ein Computerprogramm und ein computerlesbares Medium. Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin allgemein einen Fahrzeugantriebsstrang sowie ein Fahrzeug mit einem solchen Fahrzeugantriebsstrang.
  • HINTERGRUND
  • Ein Fahrzeugantriebsstrang kann nicht nur zum Zwecke des Vortriebs eines Fahrzeuges eingesetzt werden, sondern auch eingerichtet sein zum Betreiben von Hilfseinrichtungen über einen oder mehrere Nebenabtriebe (Zapfwellen). Ein Nebenabtrieb kann beispielsweise eingesetzt werden zum Antrieb einer Pumpe, zur Betätigung eines Auslegers, zum Betrieb eines Mischers, zum Betrieb eines Förderbandes oder dergleichen. Nebenabtriebe sind üblicherweise mit der Zwischenwelle (Vorgelegewelle) des Getriebes verbunden, wodurch die Zwischenwelle den Nebenabtrieb antreibt. Bei einer solchen Anordnung kann der Nebenabtrieb nur betätigt werden, wenn die Zwischenwelle rotiert. Ein Nebenabtrieb kann auch mit einem Verbrennungsmotor im Fahrzeugantriebsstrang verbunden sein, wodurch der Verbrennungsmotor den Nebenabtrieb betätigt. Wird der Verbrennungsmotor ausgeschaltet (beispielsweise wenn ein Hybridfahrzeug im Elektromodus betrieben wird), wird keine Kraft zum Nebenabtrieb übertragen.
  • Im Allgemeinen können Nebenabtriebe nur in der Drehrichtung rotieren, die durch die Konfiguration und den Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges vorgegeben ist. Dies kann häufig Probleme bereiten in Abhängigkeit von der Hilfseinrichtung, die mit dem Fahrzeugantriebsstrang zu verbinden ist. Beispielsweise kann eine Hilfseinrichtung in der Art einer Pumpe für eine bestimmte Drehrichtung eingerichtet sein und sie kann deshalb nicht an den Fahrzeugantriebsstrang angeschlossen werden, es sei denn, die Drehrichtung entspricht der Drehrichtung des Antriebsstranges gemäß der Konfiguration und dem Betrieb des Antriebsstranges. Handelt es sich bei der Hilfseinrichtung um einen Förderer, der in der Lage sein soll, in zwei entgegengesetzten Richtungen zu arbeiten, dann kann dieser Förderer nicht mit dem Fahrzeugantriebsstrang verbunden werden ohne einen aufwändigen ergänzenden Geräteaufwand, mit dem der Förderer in entgegengesetzten Richtungen betreibbar ist.
  • Hilfseinrichtungen werden häufig durch Zulieferer bereitgestellt und der Hersteller des Fahrzeugantriebsstranges hat häufig keine Kenntnis bezüglich der Hilfseinrichtungen, die mit dem Fahrzeugantriebsstrang verbunden werden sollen. Deshalb hat der Hersteller des Fahrzeugantriebsstranges nur sehr begrenzte Möglichkeiten, den Fahrzeugantriebsstrang an eine möglicherweise anzubringende Hilfseinrichtung anzupassen.
  • EP 2 514 620 A1 beschreibt einen Antriebsmechanismus für eine Zusatzausrüstung für ein Hybridfahrzeug, welcher in der Lage ist, die Zusatzausrüstung unabhängig vom Fahrzustand des Fahrzeuges zu betätigen. Der Antriebsmechanismus für die Zusatzausrüstung hat einen Fahrleistung-Nebenabtrieb-Mechanismus zum Entnehmen von Leistung aus einem Antriebssystem, welches einen Motor und einen Fahrmotor aufweist. Eine Zusatzausrüstung ist mit dem Fahr-Antriebssystem verbunden. Ein Antriebsmotor für die Zusatzausrüstung ist mit der Seite der Zusatzausrüstung verbunden, die dem Fahrleistung-Antriebsmechanismus gegenüberliegt. Der Antriebsmechanismus für die Zusatzausrüstung ist eingerichtet zum Umschalten zwischen Leistung, die vom Fahrmotor zur Zusatzausrüstung übertragen wird, und Leistung, die von dem Zusatzausrüstungsmotor übertragen wird.
  • DE 10 2016 204 727 A1 beschreibt ein stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit mindestens einem Fahrbereich.
  • DE 10 2020 001 248 A1 beschreibt ein Verfahren zum Ermitteln einer Last, die durch einen Leistungsverbraucher auf einen Antriebsstrang aufgebracht wird.
  • KURZBESCHREIBUNG
  • Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Verbesserung der Möglichkeiten des Antriebs einer beliebigen Hilfseinrichtung, die mit einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges verbunden ist, unabhängig vom Fahrzustand des Fahrzeuges.
  • Das Ziel wird erreicht durch den Gegenstand der beigefügten unabhängigen Patentansprüche.
  • Entsprechend der vorliegenden Beschreibung wird ein Verfahren bereitgestellt zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb. Das Verfahren wird durch eine Steuereinrichtung ausgeführt. Der Fahrzeugantriebsstrang hat eine erste elektrische Maschine, eine zweite elektrische Maschine und ein Getriebe. Das Getriebe hat ein erstes Planetengetriebe, welches mit einer ersten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist, und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und einer zweiten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist. Das Getriebe hat weiterhin eine Zwischenwelle, die verbindbar ist mit einer Ausgangswelle des Getriebes, zumindest ein erstes Radpaar (Zahnradpaar), welches zwischen der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet ist, und zumindest ein zweites Radpaar (Zahnradpaar), welches zwischen der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet ist. Die erste elektrische Maschine ist mit dem ersten Planetengetriebe und die zweite elektrische Maschine ist mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden. Der Nebenabtrieb hat eine Nebenabtriebswelle, die mit einer Übertragungswelle des Getriebes verbunden ist, wobei die genannte Übertragungswelle ausgewählt ist aus einer Gruppe, die aus der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle oder gegebenenfalls einer Eingangswelle des Getriebes, die mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist, besteht. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt, um entsprechend einer Eingabe von einer Schnittstelle bezüglich einer gewünschten Rotationsrichtung der Nebenabtriebswelle den Fahrzeugantriebsstrang in einen ersten Betriebszustand zu steuern, in dem für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle die Übertragungswelle so gesteuert wird, dass sie in einer ersten Drehrichtung dreht, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle die genannte gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt.
  • Mit dem vorliegenden Verfahren kann die Rotationsrichtung der Nebenabtriebswelle verriegelt werden mit der gewünschten Rotationsrichtung, die gegebenenfalls erforderlich ist für den Antrieb der daran angeschlossenen Hilfseinrichtung. Dies wird erreicht durch Verriegelung der Rotationsrichtung der Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, unabhängig von dem Fahrzustand des Fahrzeugantriebsstranges, welcher direkt oder indirekt durch den Betriebszustand der Ausgangswelle des Getriebes gegeben ist. Die Möglichkeit zum Verriegeln der Drehrichtung der genannten Übertragungswelle für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle ergibt sich aus der Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges.
  • Da die Drehrichtung der Nebenabtriebswelle wunschgemäß gewählt werden kann, ist kein zusätzlicher apparativer Aufwand erforderlich, um eine Hilfseinrichtung anzuschließen, die eine bestimmte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle erfordert. Dies wiederum reduziert den gerätetechnischen Aufwand und die Kosten für den Lieferanten der an den Fahrzeugantriebsstrang anzuschließenden Hilfseinrichtung und entsprechendes gilt für den Eigentümer des Fahrzeuges.
  • Der Schritt der Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges in einen ersten Betriebsmodus kann ausgeführt werden in Reaktion auf eine Ermittlung, dass ein Leistungsverbraucher mit der Nebenabtriebswelle verbunden ist. Damit muss der Fahrzeugantriebsstrang nur in den ersten Betriebsmodus gesteuert werden, in dem die Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, auf eine bestimmte Drehrichtung verriegelt ist, wobei dies für Situationen gilt, in denen dies erforderlich ist. In anderen Situationen kann der Fahrzeugantriebsstrang entsprechend den ursprünglichen Plänen des Herstellers des Fahrzeugantriebsstranges gesteuert werden, ohne Einschränkung bezüglich der Drehrichtung der Übertragungswelle, an welche der Nebenabtrieb angeschlossen ist.
  • Bei der Schnittstelle kann es sich um eine Mensch/Maschine-Schnittstelle handeln. Damit kann eine Person, wie beispielsweise besonders zugelassenes Personal, wie ein Eigentümer oder Fahrer des Fahrzeuges, berechtigt werden, die gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle zu spezifizieren.
  • Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt beinhalten, in dem in Reaktion auf eine Anforderung seitens der Schnittstelle zum Wechsel der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle der Fahrzeugantriebsstrang in einen zweiten Betriebsmodus gesteuert wird, in dem für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle die Übertragungswelle in einer zweiten Drehrichtung gesteuert ist, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Damit ergibt sich die Möglichkeit einer Änderung der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle, wenn eine derartige Änderung beispielsweise durch den Fahrer des Fahrzeuges gewünscht ist.
  • Der Schritt der Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges in den ersten Betriebsmodus wird ausgeführt während eines Betriebszustandes des Fahrzeugantriebsstranges, bei dem Drehmoment zur Ausgangswelle oder von der Ausgangswelle übertragen wird. Mit anderen Worten: das Verfahren kann ausgeführt werden während das Fahrzeug im Fahrtzustand ist und auch während es steht. Dies verbessert weiter die Möglichkeit, eine jede Hilfseinrichtung über den Fahrzeugantriebsstrang zu betreiben, da keine Einschränkung vorliegt auf beispielsweise eine Situation, in welcher kein Vortriebsdrehmoment zur Ausgangswelle zu übertragen ist, was bisweilen bei herkömmlichen Hybrid-Antriebssträngen der Fall ist.
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein Computerprogramm mit Instruktionen, die bei Ausführung durch eine Steuereinrichtung die Steuereinrichtung veranlassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein computerlesbares Medium mit Instruktionen, die bei Ausführung durch eine Steuereinrichtung die Steuereinrichtung veranlassen, das oben beschriebene Verfahren auszuführen.
  • Weiterhin wird gemäß der vorliegenden Beschreibung eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges, der einen Nebenabtrieb aufweist. Der Fahrzeugantriebsstrang hat eine erste elektrische Maschine, eine zweite elektrische Maschine und ein Getriebe. Das Getriebe hat ein erstes Planetengetriebe, welches mit einer ersten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist, und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und einer zweiten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist. Das Getriebe hat weiterhin eine Zwischenwelle (Vorgelegewelle), die mit einer Ausgangswelle des Getriebes verbindbar ist, zumindest ein erstes Radpaar, welches zwischen der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet ist, und zumindest ein zweites Radpaar (Zahnradpaar), welches zwischen der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet ist. Die erste elektrische Maschine ist mit dem ersten Planetengetriebe verbunden und die zweite elektrische Maschine ist mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden. Der Nebenabtrieb hat eine Nebenabtriebswelle, die mit einer Übertragungswelle des Getriebes verbunden ist, wobei die genannte Übertragungswelle aus einer Gruppe ausgewählt ist, die aus der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle und gegebenenfalls einer Eingangswelle des Getriebes, die mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist, besteht. Die Steuervorrichtung hat eine Schnittstelle, die eingerichtet ist, eine Auswahl einer gewünschten Drehrichtung der Nebenabtriebswelle zu ermöglichen. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, entsprechend einer Eingabe seitens der Schnittstelle den Fahrzeugantriebsstrang in einen ersten Betriebsmodus zu steuern, in dem für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle die Übertragungswelle zur Drehung in einer ersten Drehrichtung gesteuert ist, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle die genannte gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt.
  • Die Steuervorrichtung hat die gleichen Vorteile, wie sie oben bezüglich des entsprechenden Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb beschrieben sind.
  • Die Steuervorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein zum Steuern des Fahrzeugantriebsstranges in den genannten ersten Betriebsmodus entsprechend einer Bestimmung, dass ein Leistungsverbraucher an die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist.
  • Die Schnittstelle der Steuervorrichtung kann eine Mensch/Maschine-Schnittstelle sein.
  • Die Steuervorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein, entsprechend einer Anforderung seitens der genannten Schnittstelle für einen Wechsel der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle den Fahrzeugantriebsstrang in einen zweiten Betriebsmodus zu steuern, in dem für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle die Übertragungswelle zur Rotation in einer zweiten Drehrichtung gesteuert ist, welche der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
  • Die Steuervorrichtung kann eingerichtet sein zum Steuern des Fahrzeugantriebsstranges in den ersten Betriebsmodus während eines Betriebszustandes des Fahrzeugantriebsstranges, bei dem Drehmoment zur Ausgangswelle oder von dieser übertragen wird.
  • Weiterhin wird entsprechend der vorliegenden Beschreibung ein Fahrzeugantriebsstrang bereitgestellt mit der Steuervorrichtung, wie sie oben beschrieben ist.
  • Die vorliegende Beschreibung betrifft weiterhin ein Fahrzeug mit einem Fahrzeugantriebsstrang, wie er oben beschrieben ist. Das Fahrzeug kann ein Schwerlastfahrzeug, wie ein Lastkraftwagen oder ein Bus, sein.
  • KURZBESCHREIBUNG DER FIGUREN
    • 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Beispiels für ein Fahrzeug,
    • 2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb,
    • 3 zeigt schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb,
    • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges entsprechend einem Ausführungsbeispiel, und
    • 5 zeigt schematisch eine Vorrichtung, die eine Steuervorrichtung bildet, aufweist oder Teil einer solchen ist, eingerichtet zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb.
  • BESCHREIBUNG VON EINZELHEITEN
  • Die Erfindung wird nachfolgend mit weiteren Einzelheiten näher beschrieben in Bezug auf die Ausführungsbeispiele und die begleitenden Figuren. Die Erfindung ist jedoch nicht auf die erläuterten Ausführungsbeispiele und/oder die dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt; vielmehr kann sie innerhalb des Umfangs der beigefügten Patentansprüche abgewandelt werden. Die Figuren sind nicht als maßstabsgetreu anzusehen, da einige Merkmale vergrößert dargestellt sein können, um die Erfindung oder Merkmale derselben deutlicher zu machen.
  • Entsprechend der vorliegenden Beschreibung wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit Nebenabtrieb (Zapfwelle) vorgestellt. Der Fahrzeugantriebsstrang hat eine erste elektrische Maschine, eine zweite elektrische Maschine und ein Getriebe. Das Getriebe hat ein erstes Planetengetriebe, welches mit einer ersten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist. Das Getriebe hat gegebenenfalls eine Eingangswelle, die mit dem ersten Planetengetriebe verbunden ist. Die genannte Eingangswelle kann gegebenenfalls mit einem Verbrennungsmotor des Fahrzeugantriebsstranges verbindbar sein. Der Fahrzeugantriebsstrang kann jedoch auch vollständig ein elektrischer Fahrzeugantriebsstrang sein, wobei also kein Verbrennungsmotor gegeben ist.
  • Das Getriebe hat weiterhin ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und einer zweiten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist. Das Getriebe hat auch eine Zwischenwelle (Vorgelegewelle), die mit einer Ausgangswelle des Getriebes verbindbar ist. Zumindest ein erstes Radpaar (Zahnradpaar) ist zwischen der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet. Mit anderen Worten: das erste Radpaar verbindet die Hauptwelle mit der Zwischenwelle. Weiterhin ist zumindest ein zweites Radpaar (Zahnradpaar) zwischen der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet. Das zweite Radpaar verbindet somit die zweite Hauptwelle mit der Zwischenwelle. Die erste elektrische Maschine ist mit dem ersten Planetengetriebe und die zweite elektrische Maschine ist mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden.
  • Der Fahrzeugantriebsstrang hat weiterhin einen Nebenabtrieb, der ermöglicht, dass eine Hilfseinrichtung an den Fahrzeugantriebsstrang anschließbar und durch diesen betreibbar ist. Eine solche Hilfseinrichtung kann andererseits auch bezeichnet werden als „Leistungsverbraucher“. Der Nebenabtrieb hat eine Nebenabtriebswelle, die mit einer Übertragungswelle des Getriebes verbunden ist. Die genannte Übertragungswelle kann die erste Hauptwelle oder die zweite Hauptwelle sein. Andererseits kann dann, wenn das Getriebe eine mit dem ersten Planetengetriebe verbundene Eingangswelle aufweist, die genannte Eingangswelle die Übertragungswelle bilden, an welche der Nebenabtrieb angeschlossen ist.
  • Das Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges, wie es hier beschrieben ist, hat einen Schritt, bei dem entsprechend einer Eingabe (Eingabesignal) seitens einer Schnittstelle, wobei die Eingabe eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle betrifft, der Fahrzeugantriebsstrang in einen ersten Betriebsmodus gesteuert wird. Im genannten ersten Betriebsmodus wird die Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, so gesteuert, dass sie in einer ersten Drehrichtung dreht, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle der genannten gewünschten Drehrichtung der Nebenabtriebswelle entspricht. Die Steuerung der Drehrichtung der genannten Übertragungswelle wird ausgeführt unabhängig von dem Betriebszustand der Ausgangswelle. Dies bedeutet, dass, obwohl die Drehrichtung der Übertragungswelle verriegelt ist auf eine Drehrichtung, die sich aus der gewünschten Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt, die Ausgangswelle des Getriebes kontinuierlich in dem Betriebszustand betrieben wird, der für den Betrieb der Fahrzeugantriebswelle vorgesehen ist. Der Betriebszustand der Ausgangswelle kann beispielsweise ein nicht-rotierender Betriebszustand sein, wenn das Fahrzeug steht. Andererseits kann der Betriebszustand der Ausgangswelle auch ein Betriebszustand sein, bei dem ein Vortriebsdrehmoment von zumindest der ersten elektrischen Maschine und/oder der zweiten elektrischen Maschine und/oder einem gegebenenfalls vorgesehenen Verbrennungsmotor zur Ausgangswelle zum Zwecke des Antriebs des Fahrzeuges übertragen wird. Ein anderer Betriebszustand der Ausgangswelle kann auftreten beim regenerativen Bremsen, wobei kinetische Energie des Fahrzeuges in elektrische Energie gewandelt wird zum Aufladen einer Energiespeichereinrichtung, derart, dass die rückgewonnene Energie später eingesetzt werden kann zum Betreiben von zumindest einer der elektrischen Maschinen.
  • Die Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges mit ersten und zweiten elektrischen Maschinen, von denen jede jeweils an ein zugeordnetes Planetengetriebe angeschlossen ist, und mit zwei Hauptwellen, welche beide in der Lage sind, Antriebsdrehmoment an die Ausgangswelle des Getriebes zu übertragen, ermöglicht eine Steuerung der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle wie gewünscht. Im Einzelnen: aufgrund der Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges kann die Übertragungswelle des Getriebes, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, zu allen Zeiten auf eine bestimmte Drehrichtung verriegelt werden, unabhängig davon, wie das Antriebsdrehmoment auf die Ausgangswelle des Getriebes übertragen wird. Wenn beispielsweise die Nebenabtriebswelle mit der ersten Hauptwelle verbunden ist und die Drehrichtung der ersten Hauptwelle, die erforderlich wäre, um die gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle zu erreichen, nicht der Drehrichtung entspricht, die erforderlich ist für den gewünschten Vortrieb des Fahrzeuges, kann das Vortriebsdrehmoment für den Betrieb des Fahrzeuges über die zweite Hauptwelle zur Ausgangswelle des Getriebes übertragen werden.
  • Der Betrieb des Fahrzeuges kann im Betriebsablauf so geändert werden, dass die Drehrichtung der Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, zeitweise der Drehrichtung entspricht, die erforderlich ist für die Bereitstellung des gewünschten Vortriebsdrehmomentes an der Ausgangswelle. In solchen Situationen kann die Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, eingesetzt werden für sowohl die Bereitstellung von Drehmoment an der Nebenabtriebswelle als auch zur Bereitstellung von Vortriebsdrehmoment an der Ausgangswelle des Getriebes. Der erste Betriebsmodus ermöglicht somit verschiedene Betriebszustände der verschiedenen Komponenten des Fahrzeugantriebsstranges, solange nur die Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, in einer Drehrichtung rotiert, die die gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt. Die Möglichkeit einer derartigen Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges ergibt sich aus der Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges.
  • Wie oben erläutert, beinhaltet das Verfahren eine Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges in den ersten Betriebsmodus entsprechend einer Eingabe über eine Schnittstelle, wobei die genannte Eingabe eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle betrifft. Die Schnittstelle kann eingerichtet sein, die gewünschte Drehrichtung direkt zu definieren, wie beispielsweise eine Drehung im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn. Andererseits kann die Schnittstelle auch eingerichtet sein für eine Definition der gewünschten Drehrichtung indirekt über die Definition einer Drehmomentanforderung mit einem positiven bzw. negativen Wert.
  • Die Schnittstelle kann eine Mensch/Maschine-Schnittstelle sein. Damit kann eine Person eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle bestimmen. Die Schnittstelle kann so eingerichtet sein, dass nur autorisierte Personen eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle festlegen können, wie beispielsweise das Personal zugelassener Werkstätten oder das Personal von hierfür vorgesehenen Lieferanten von Hilfseinrichtungen. Andererseits oder zusätzlich kann die Schnittstelle so eingerichtet sein, dass der Halter oder ein Fahrer des Fahrzeuges die gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle festlegen können. Zu diesem Zweck kann die Schnittstelle beispielsweise eingerichtet sein für eine Kommunikation mit einer entsprechenden Einrichtung, die angeordnet ist in einem Steuerfeld des Fahrzeuges, auf dem eine Person die gewünschte Drehrichtung eingeben kann.
  • Andererseits kann es sich bei der Schnittstelle um eine Maschine/Maschine-Schnittstelle handeln. In solchen Fällen kann die Schnittstelle eingerichtet sein für eine Kommunikation mit einer Steuerung einer Hilfseinrichtung, die mit dem Nebenabtrieb des Fahrzeugantriebsstranges zu verbinden ist, wobei die Steuerung der Hilfseinrichtung eingerichtet ist zum Spezifizieren einer gewünschten Drehrichtung zum Betrieb der Hilfseinrichtung. Die Schnittstelle kann weiterhin so eingerichtet sein, dass sowohl eine Person als auch eine Steuerung einer Hilfseinrichtung, je nach Wunsch, die Eingabe durchführen können.
  • Der Schritt der Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges im ersten Betriebsmodus kann ausgeführt werden in Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Leistungsverbraucher an die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist. Diese Feststellung kann durch ein jegliches hierfür bekanntes Verfahren ausgeführt werden, beispielsweise mit einem Sensor oder dergleichen. Damit kann der Fahrzeugantriebsstrang in Situationen, in denen keine Hilfseinrichtung an die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, in andere Betriebsmoden gesteuert werden, in denen die Drehrichtung der Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, nicht auf eine bestimmte Drehrichtung verriegelt ist. Wenn beispielsweise die gewünschte Drehrichtung durch einen zugelassenen Lieferanten der Hilfseinrichtung (d.h. des Leistungsverbrauchers) in der Schnittstelle festgelegt ist, jedoch die Hilfseinrichtung nur für eine bestimmte Zeitspanne an die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, kann der Fahrzeugantriebsstrang in jeden gewünschten Betriebsmodus gesteuert werden, wenn die Hilfseinrichtung nicht angeschlossen ist.
  • Der Schritt der Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges im ersten Betriebsmodus kann ausgeführt werden in Reaktion auf eine Feststellung, dass ein Leistungsverbraucher durch die Nebenabtriebswelle angetrieben wird. Mit anderen Worten: der Schritt der Steuerung des Fahrzeugantriebsstranges in den ersten Betriebsmodus kann ausgeführt werden bei einer Feststellung, dass Leistung des Fahrzeugantriebsstranges verbraucht wird durch eine an ihn angeschlossene Hilfseinrichtung. Die Feststellung kann beispielsweise erfolgen auf Basis einer Bestimmung, dass Leistung des Fahrzeugantriebsstranges für andere Zwecke verbraucht wird als den Betrieb des Fahrzeugantriebsstranges für den Betrieb des Fahrzeuges.
  • Das Verfahren kann weiterhin einen Schritt beinhalten, bei dem in Reaktion auf eine Anforderung seitens der Schnittstelle zur Änderung der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle der Fahrzeugantriebsstrang in einen zweiten Betriebsmodus gesteuert wird, in dem für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle die Übertragungswelle so gesteuert wird, dass sie in einer zweiten Drehrichtung rotiert, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist. Eine solche Anforderung kann beispielsweise durch den Fahrer des Fahrzeuges erzeugt werden, wenn das Fahrzeug steht oder wenn es fährt im Falle des Wunsches einer Änderung der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle zum Zwecke des Antriebs der Hilfseinrichtung. Beispielsweise kann es sich bei der Hilfseinrichtung um einen Förderer handeln, der in zwei verschiedenen Richtungen betreibbar sein soll.
  • Die Ausführung des hier beschriebenen Verfahrens der Steuerung eines Fahrzeugantriebsstranges mit Nebenabtrieb kann durch programmierte Befehle erfolgen. Diese programmierten Befehle haben typischerweise die Form eines Computerprogramms, welches bei Ausführung in oder durch eine Steuervorrichtung diese veranlassen, gewünschte Steueraktionen auszuführen. Solche Befehle sind typischerweise in einem computerlesbaren Medium gespeichert.
  • Weiterhin wird auf Basis der vorliegenden Beschreibung eine Steuervorrichtung bereitgestellt, die eingerichtet ist zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb. Die Steuervorrichtung hat eine Schnittstelle, die eingerichtet ist zum Auswählen einer gewünschten Drehrichtung einer Nebenabtriebswelle des Fahrzeugantriebsstranges. Die Steuervorrichtung ist eingerichtet, entsprechend einer Eingabe seitens der genannten Schnittstelle den Fahrzeugantriebsstrang in einen ersten Betriebsmodus zu steuern, in dem bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle die Übertragungswelle in eine erste Drehrichtung gesteuert wird, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle die gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt.
  • Die Steuervorrichtung kann weiterhin eingerichtet sein zur Ausführung eines jeglichen der Schritte des Verfahrens zum Steuern des Fahrzeugantriebsstranges mit dem Nebenabtrieb, wie oben beschrieben.
  • Die Steuervorrichtung kann eine oder mehrere Steuereinheiten aufweisen. Hat die Steuervorrichtung mehrere Steuereinheiten, kann jede Steuereinheit eingerichtet sein zur Ausführung bestimmter Funktionen oder es kann auch eine bestimmte Funktion zwischen mehreren Steuereinheiten aufgeteilt sein. Die Steuereinheit kann eine Steuereinheit des Fahrzeugantriebsstranges sein. Die Steuervorrichtung kann in einem Fahrzeug angeordnet sein, welches den Fahrzeugantriebsstrang aufweist. Andererseits können Teile der Steuervorrichtung entfernt vom Fahrzeug angeordnet sein, wie beispielsweise in einem entfernten Steuerzentrum oder dergleichen.
  • 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht für ein Beispiel eines Fahrzeuges 1. Das Fahrzeug 1 weist einen Fahrzeugantriebsstrang 3 auf. Der Fahrzeugantriebsstrang 3 hat ein Getriebe 2 und eine erste Antriebseinheit, wie einen Verbrennungsmotor 4. Der Verbrennungsmotor 4 kann über eine Kopplung (nicht dargestellt) an das Getriebe 2 angeschlossen sein. Das Getriebe 2 ist mit Antriebsrädern 5 des Fahrzeuges über eine Antriebswelle 6 verbunden. Das Fahrzeug kann weiterhin eine zweite Antriebseinheit in Form einer elektrischen Maschine 400 aufweisen, wenn das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug ist. Die elektrische Maschine 400 kann mit dem Getriebe 2 verbunden sein. Das Fahrzeug kann andererseits ein vollelektrisches Fahrzeug sein, wenn das Fahrzeug keinen Verbrennungsmotor 4 aufweist. Das Fahrzeug kann ein Schwerlastfahrzeug sein, wie ein Lastkraftwagen oder ein Bus, jedoch liegt insoweit keine Einschränkung vor.
  • 2 erläutert schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel eines Antriebsstranges 3. Der Antriebsstrang 3 kann in einem Fahrzeug 1, wie dem in 1 gezeigten Fahrzeug, vorgesehen sein. Der Antriebsstrang 3 hat mehrere Antriebseinheiten. Die mehreren Antriebseinheiten können einen Verbrennungsmotor 4, eine erste elektrische Maschine 14 und eine zweite elektrische Maschine 16 aufweisen. Der Verbrennungsmotor 4 kann über eine Eingangswelle 8 des Getriebes 2 an das Getriebe 2 angeschlossen sein. Im Einzelnen: eine Ausgangswelle 9 des Verbrennungsmotors 4 kann mit der Eingangswelle 8 des Getriebes 2 über eine Kupplung 7 oder dergleichen verbunden sein. Die Kupplung 7 ermöglicht eine Trennung des Verbrennungsmotors 4 vom Getriebe 2, beispielsweise beim Abschalten des Verbrennungsmotors 4 zum Zwecke der Einsparung von Treibstoff und/oder der Reduzierung von Emissionen bei elektrischem Betrieb des Fahrzeuges.
  • Das Getriebe 2 hat ein erstes Planetengetriebe 10, ein zweites Planetengetriebe 12 und eine Ausgangswelle 20. Das erste Planetengetriebe 10 ist mit der Eingangswelle 8 des Getriebes 2 verbunden und das zweite Planetengetriebe 12 ist mit dem ersten Planetengetriebe 10 verbunden.
  • Das erste Planetengetriebe 10 hat einen ersten Zahnkranz 22, an den ein Rotor 24 der ersten elektrischen Maschine 14 angeschlossen ist. Das erste Planetengetriebe 10 hat weiterhin ein erstes Sonnenrad 26, einen ersten Satz von Planetenrädern 52 und einen ersten Planetenradträger 50. Der erste Satz von Planetenrädern 52 ist auf dem ersten Planetenradträger 50 montiert. Der erste Satz von Planetenrädern 52 wirkt mit dem ersten Zahnkranz 22 und dem ersten Sonnenrad 26 zusammen.
  • Das zweite Planetenradgetriebe 12 hat einen zweiten Zahnkranz 28, an den ein Rotor 30 der zweiten elektrischen Maschine 16 angeschlossen ist. Das zweite Planetengetriebe 12 hat weiterhin ein zweites Sonnenrad 32, einen zweiten Satz von Planetenrädern 54 und einen zweiten Planetenradträger 51. Der zweite Satz von Planetenrädern 54 wirkt mit dem zweiten Zahnkranz 28 und dem zweiten Sonnenrad 32 zusammen. Der zweite Satz von Planetenrädern 54 ist auf dem zweiten Planetenradträger 51 montiert. Die ersten und zweiten Sonnenräder 26, 32 können koaxial gemäß 2 angeordnet sein.
  • Die Eingangswelle 8 des Getriebes 2 ist mit dem ersten Planetenradträger 50 verbunden. Der erste Planetenradträger 50 ist direkt an das zweite Sonnenrad 32 des zweiten Planetengetriebes 12 angeschlossen, so dass der erste Planetenradträger 50 und das zweite Sonnenrad 32 immer die gleiche Drehrichtung und auch die gleiche Drehgeschwindigkeit haben.
  • Eine erste Kupplungseinrichtung 56 ist zwischen dem ersten Sonnenrad 26 und dem ersten Planetenradträger 50 angeordnet. Durch die Anordnung der ersten Kupplungseinrichtung 56 so, dass das erste Sonnenrad 26 und der erste Planetenradträger 50 miteinander verbunden sind und somit nicht relativ zueinander drehen können, drehen der erste Planetenradträger 50 und das erste Sonnenrad 26 mit derselben Rotationsgeschwindigkeit und in derselben Rotationsrichtung. In 2 ist die Kupplungseinrichtung 56 im offenen (getrennten) Zustand dargestellt, wobei der Planetenradträger 50 und das erste Sonnenrad 26 nicht miteinander verbunden sind.
  • Eine zweite Kupplungseinrichtung 58 ist zwischen dem zweiten Sonnenrad 32 und dem zweiten Planetenradträger 51 angeordnet. Durch die Anordnung der zweiten Kupplungseinrichtung 58 so, dass das zweite Sonnenrad 32 und der zweite Planetenradträger 51 miteinander verbunden und somit nicht relativ zueinander rotieren können, rotieren der zweite Planetenradträger 51 und das zweite Sonnenrad 32 mit derselben Rotationsgeschwindigkeit und in derselben Rotationsrichtung. In 2 ist die zweite Kupplungseinrichtung 58 im offenen (getrennten) Zustand gezeigt und somit sind der zweite Planetenradträger 51 und das zweite Sonnenrad 32 nicht verbunden.
  • Die ersten und zweiten Kupplungseinrichtungen 56, 58 können jeweils eine mit einem Keil versehene Kupplungshülse aufweisen, die axial auf einem Keilabschnitt des ersten bzw. des zweiten Planetenradträgers 50 bzw. 51 axial verschiebbar ist sowie auf einem Keilabschnitt des jeweiligen Sonnenrades 26, 32.
  • Das Getriebe 2 hat weiterhin eine erste Hauptwelle 34 und eine zweite Hauptwelle 36. Die erste Hauptwelle 34 ist mit dem ersten Sonnenrad 26 des ersten Planetengetriebes 10 verbunden. Die zweite Hauptwelle 36 ist mit dem zweiten Planetenradträger 51 verbunden. Gemäß 2 kann die erste Hauptwelle 34 so angeordnet sein, dass sie sich im Inneren der zweiten Hauptwelle 36 erstreckt. Zu diesem Zweck kann die zweite Hauptwelle 36 eine zentrale Bohrung aufweisen. Andererseits kann die erste Hauptwelle 34 auch parallel und auf der Seite der zweiten Hauptwelle 36 angeordnet sein (in diesem Falle ist keine zentrale Bohrung erforderlich). Die erste Hauptwelle 34 und die zweite Hauptwelle 36 sind über eine Übertragungsanordnung 19 verbunden, die weiter unten noch näher beschrieben wird. Die Übertragungsanordnung 19 kann eine frei wählbare Anzahl von Übersetzungsschritten aufweisen.
  • Die erste elektrische Maschine 14 hat einen ersten Stator 40, der mit einem Gehäuse 42 verbunden sein kann, welches das Getriebe 2 umfängt. Die zweite elektrische Maschine 16 hat einen zweiten Stator 44, der mit dem Gehäuse 42 verbunden sein kann. Die erste elektrische Maschine 14 und die zweite elektrische Maschine 16 sind mit einer Energiespeichereinrichtung (nicht dargestellt), wie einer Batterie, verbunden, welche in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Fahrzeuges die elektrischen Maschinen 14, 16 versorgt. Andererseits können die ersten und zweiten elektrischen Maschinen 14, 16 jeweils getrennte Energiespeichereinrichtungen für den gleichen Zweck aufweisen. Bei bestimmten Betriebsbedingungen können die elektrischen Maschinen 14, 16 als Generatoren arbeiten, wodurch der bzw. die Energiespeicher mit Strom beschickt werden. Unter bestimmten Betriebsbedingungen können die elektrischen Maschinen 14, 16 auch einander antreiben. In solchen Fällen wird elektrische Energie von einer elektrischen Maschine zu der anderen elektrischen Maschine über einen Schalter (nicht dargestellt) überführt. Damit ist es möglich, einen Leistungsausgleich zwischen den elektrischen Maschinen 14, 16 zu erreichen.
  • Die Übertragungsanordnung 19 hat, zusätzlich zur ersten Hauptwelle 34 und zur zweiten Hauptwelle 36, eine Zwischenwelle 18. Die Übertragungsanordnung 19 hat weiterhin eine Mehrzahl von Radpaaren (Zahnradpaaren). Beispielsweise kann die Übertragungsanordnung ein erstes Radpaar G1, ein zweites Radpaar G2, ein drittes Radpaar G3 und ein viertes Radpaar G4 aufweisen. Das Radpaar G1 kann ein erstes Ritzel 62 und ein erstes Zahnrad 64 aufweisen, die miteinander in Eingriff stehen. Das erste Ritzel 62 kann auf der ersten Hauptwelle 34 und das erste Zahnrad 64 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein. Das zweite Radpaar G2 hat ein zweites Ritzel 68 und ein zweites Zahnrad 70, die miteinander in Eingriff sind. Das zweite Ritzel 68 kann auf der zweiten Hauptwelle 36 angeordnet sein und das zweite Zahnrad 70 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein. Das dritte Radpaar G3 kann ein drittes Ritzel 74 und ein drittes Zahnrad 76 aufweisen, die miteinander in Eingriff stehen. Das dritte Ritzel 74 kann auf der ersten Hauptwelle 34 angeordnet sein und das dritte Zahnrad 76 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein. Das vierte Radpaar G4 kann ein viertes Ritzel 80 und ein fünfte Zahnrad 82 aufweisen, die miteinander in Eingriff sind. Das vierte Ritzel 80 kann auf der zweiten Hauptwelle 36 angeordnet sein und das vierte Zahnrad 82 kann auf der Zwischenwelle 18 angeordnet sein.
  • Die ersten und dritten Ritzel 62, 74 können fest verbunden sein mit der ersten Hauptwelle 34, so dass sie nicht in Bezug auf die erste Hauptwelle 34 rotieren können. Die zweiten und vierten Ritzel 68, 80 können fest mit der zweiten Hauptwelle 36 verbunden sein, so dass sie nicht in Bezug auf die zweite Hauptwelle 36 rotieren können.
  • Die ersten, zweiten, dritten und vierten Zahnräder 64, 70, 76, 82 können einzeln an der Zwischenwelle 18 befestigt und von ihr getrennt werden mittels einer dritten Kupplungseinrichtung 83 bzw. einer vierten Kupplungseinrichtung 85. Die Kupplungseinrichtungen 83, 85 können jeweils Kupplungshülsen aufweisen, die eingerichtet sind für einen mechanischen Eingriff mit Keilabschnitten auf den Zahnrädern 64, 70, 76, 82 und auf der Zwischenwelle 18. Die ersten und dritten Zahnräder 64, 76 können verbunden/getrennt werden mit einer gemeinsamen Kupplungseinrichtung 83, während die zweiten und vierten Zahnräder 70, 82 verbunden/getrennt werden können mittels einer gemeinsamen Kupplungseinrichtung 85. Im getrennten Zustand ist eine relative Drehung zwischen einem getrennten Zahnrad, also einem der Zahnräder 64, 70, 76, 82, und der Zwischenwelle 18 erlaubt. Im verbundenen Zustand dreht ein verbundenes Zahnrad, also eines der Zahnräder 64, 70, 76, 82, zusammen mit der Zwischenwelle 18.
  • Das in 2 gezeigte Getriebe 2 hat weiterhin ein fünfte Radpaar G5. Das fünfte Radpaar G5 hat ein fünftes Zahnrad 92 auf der Zwischenwelle 18 und ein fünftes Ritzel 94 auf der Ausgangswelle 20. Somit ist die Zwischenwelle 18 über das fünfte Radpaar G5 mit der Ausgangswelle 20 verbunden. Das fünfte Zahnrad 92 ist so angeordnet, dass es mittels einer fünften Kupplungseinrichtung 87 mit der Zwischenwelle 18 verbindbar und von dieser trennbar ist. Die fünfte Kupplungseinrichtung 87 kann eine Kupplungshülse aufweisen, die eingerichtet ist für einen Eingriff mit Keilabschnitten auf dem fünften Zahnrad 92 und der Zwischenwelle 18. Im getrennten Zustand ist eine relative Drehung zwischen dem fünften Zahnrad 92 und der Zwischenwelle 18 möglich.
  • Vortriebsdrehmoment kann also auf die Ausgangswelle 20 des Getriebes 2 übertragen werden über das erste Planetengetriebe 10 oder das zweite Planetengetriebe 12, und die Zwischenwelle 18. Die Drehmomentübertragung kann auch direkt erfolgen über das erste Planetengetriebe 10 und die erste Hauptwelle 34 zur Ausgangswelle 20 über einen Kupplungsmechanismus 48. Der Kupplungsmechanismus 48 kann eine Kupplungshülse mit Keil aufweisen, welche auf der ersten Hauptwelle 34 und den Keilabschnitten der Ausgangswelle 20 axial verschiebbar ist. Durch Verschiebung der Kupplungshülse des Kupplungsmechanismus 48 derart, dass die erste Hauptwelle 34 mit der Ausgangswelle 20 verbunden ist, wird bewirkt, dass die erste Hauptwelle 34 und die Ausgangswelle 20 die gleiche Rotationsgeschwindigkeit und die gleiche Drehrichtung aufweisen. Durch Trennung des fünften Zahnrades 92 von der Zwischenwelle 18 kann Drehmoment vom zweiten Planetengetriebe 12 (über die zweite Hauptwelle 36) zur Zwischenwelle 18 übertragen werden und von der Zwischenwelle 18 zur ersten Hauptwelle 34 und schließlich zur Ausgangswelle 20 über den Kupplungsmechanismus 48.
  • Im Betrieb kann in bestimmten Betriebsmoden das Getriebe 2 so arbeiten, dass eines der Sonnenräder 26 oder 32 mittels der ersten oder der zweiten Kupplungseinrichtung 56 bzw. 58 in Bezug auf den ersten bzw. den zweiten Planetenradträger 50 bzw. 51 verriegelt ist. Die erste oder die zweite Hauptwelle 34 oder 36 haben dann die gleiche Rotationsgeschwindigkeit wie die Eingangswelle 8 in Abhängigkeit davon, welcher Zahnkranz 22 oder 28 fest verriegelt ist in Bezug auf den betreffenden Planetenradträger 50 bzw. 51. Eine oder beide der elektrischen Maschinen 14, 16 kann bzw. können als Generator arbeiten, um Energie für die Energiespeichereinrichtung zu generieren. Andererseits können die elektrischen Maschinen 14, 16, deren Zahnkranz 22 bzw. 28 mit dem Planetenradträger 50 verbunden ist, einen Anstieg im Drehmoment bewirken, um auf diese Weise das Drehmoment zu vergrößern, welches an der Ausgangswelle 20 des Getriebes anliegt.
  • Um ein Sonnenrad und einen Planetenradträger in einem der ersten und zweiten Planetenradgetriebe zu trennen, kann zumindest eine von den ersten und zweiten elektrischen Maschinen so gesteuert werden, dass ein Drehmomentausgleich im betroffenen Planetengetriebe gegeben ist. Ist der Drehmomentausgleich erreicht, kann die betreffende der ersten und zweiten Kupplungseinrichtungen so verschoben werden, dass das Sonnenrad und der Planetenradträger nicht mehr mechanisch verbunden sind. Der Begriff „Drehmomentausgleich“ wird hier verwendet zum Bezeichnen einer Bedingung, gemäß der ein Drehmoment auf einen Zahnkranz des Planetengetriebes wirkt entsprechend dem Produkt des Drehmomentes, welches auf den Planetenradträger des Planetenradgetriebes wirkt, wobei gleichzeitig ein Drehmoment am Sonnenrad des Planetengetriebes wirkt, entsprechend dem Produkt des Drehmomentes, welches auf den Planetenradträger wirkt (Übersetzungsverhältnis des Planetengetriebes: 1). Im Falle, dass zwei Grundkomponenten des Planetengetriebes mittels der ersten oder der zweiten Kupplungseinrichtung verbunden sind, überträgt diese Kupplungseinrichtung kein Drehmoment zwischen den Grundkomponenten des Planetengetriebes, wenn Drehmomentausgleich gilt. Die relevante Kupplungseinrichtung kann auf diese Weise in einfacher Weise verschoben werden und die Grundkomponenten des Planetengetriebes werden getrennt.
  • Die Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges 3 gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 erlaubt einen Gangwechsel ohne Unterbrechung des Vortriebsdrehmomentes an der Ausgangswelle 20. Die Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges 3 ermöglicht auch, dass die erste Hauptwelle 34 unabhängig von der zweiten Hauptwelle 36 gesteuert werden kann, und umgekehrt. Dies wiederum ermöglicht eine größere Vielseitigkeit bezüglich der Steuerung des Getriebes 2. Beispielsweise kann die erste Hauptwelle 34 in einer ersten Drehrichtung betrieben werden, während die zweite Hauptwelle 36 in einer zweiten Drehrichtung, der ersten Drehrichtung entgegengesetzt, betrieben werden kann. Die ersten und zweiten Hauptwellen können auch in der gleichen Drehrichtung betrieben werden. Weiterhin ermöglicht die Konfiguration des Fahrzeugantriebsstranges 3, dass die erste Hauptwelle und/oder die zweite Hauptwelle in einer gewünschten Drehrichtung betrieben werden können, auch in Situationen, in denen kein Vortriebsdrehmoment auf die Ausgangswelle 20 übertragen wird.
  • Der Fahrzeugantriebsstrang 3 hat weiterhin einen Nebenabtrieb 120, der an das Getriebe 2 angepasst ist. Der Nebenabtrieb 120 hat eine Nebenabtriebswelle 122, auf der eine Verbindungseinrichtung 124 montiert ist oder montiert werden kann. Die Verbindungseinrichtung 124 soll dem Nutzer des Fahrzeugantriebsstranges ermöglichen, eine Hilfseinrichtung anzuschließen, die durch den Fahrzeugantriebsstrang 3 angetrieben werden soll. Die Nebenabtriebswelle 122 kann über ein Getrieberad 126 mit der ersten Hauptwelle 34 oder der zweiten Hauptwelle 36 verbunden werden, wobei das Getrieberad mit einem der Radpaare G1, G2, G3 oder G4 der Übertragungseinheit 19 zusammenwirkt. In 2 ist das Getrieberad 126 in Eingriff mit dem Ritzel 62 des ersten Radpaares G1. Bei Betrieb des Nebenabtriebs 120 ergibt sich die Drehrichtung der Nebenabtriebswelle 122 direkt aus der Drehrichtung der Hauptwelle, an welche sie angeschlossen ist.
  • Der Antriebsstrang 3 hat weiterhin eine Steuervorrichtung 100. Die Steuervorrichtung 100 kann eingerichtet sein zum Steuern von einem oder von mehreren Komponenten des Fahrzeugantriebsstranges 3. Die Steuervorrichtung 100 kann eine oder mehrere Steuereinheiten aufweisen. Die Zuständigkeit für eine bestimmte Funktion oder Steuerung kann aufgeteilt sein auf zwei oder mehr Steuereinheiten. Eine oder mehrere der Steuereinheiten können in Form eines Rechners implementiert sein. Die Steuervorrichtung 100 kann beispielsweise angeschlossen sein an die erste elektrische Maschine 14 und die zweite elektrische Maschine 16, das Getriebe 2 und den Verbrennungsmotor 4. Die Steuervorrichtung 100 kann auch mit einer jeden weiteren Komponente des Fahrzeugantriebsstranges 3 verbunden sein. Die Verbindungen der Steuervorrichtung 100 zu einzelnen Komponenten des Fahrzeugantriebsstranges 3 können gegeben sein in Form einer körperlichen Verbindung und/oder in Form von drahtlosen Verbindungen.
  • Die Steuervorrichtung 100 kann weiterhin eine Schnittstelle 200 aufweisen, wie eine Mensch/Maschine-Schnittstelle. Die Schnittstelle 200 kann eingerichtet sein, eine Spezifizierung einer gewünschten Drehrichtung der Nebenabtriebswelle 122 zu ermöglichen. Die Steuervorrichtung 100 kann eingerichtet sein zum Steuern des Fahrzeugantriebsstranges 3 in einen vorgegebenen Betriebsmodus entsprechend einer spezifizierten Drehrichtung der Nebenabtriebswelle 122, wie sie durch die Schnittstelle 200 vorgegeben ist.
  • Die Steuerung der Komponenten des Fahrzeugantriebsstranges 3 kann erfolgen über programmierte Befehle. Diese programmierten Befehle haben typischerweise die Form eines Computerprogramms, bei dessen Ausführung durch einen Computer oder eine Steuereinheit dieselben veranlasst werden, die gewünschte Steuerungsmaßnahme auszuführen, beispielsweise die Schritte der hier beschriebenen Verfahren. Wie oben erläutert ist, kann ein derartiger Computer oder eine solche Steuereinheit die Steuervorrichtung 100 bilden oder ein Teil derselben sein.
  • Das Ausführungsbeispiel gemäß 2 zeigt eine Übertragungsanordnung 19 mit vier Radpaaren (Zahnradpaaren) G1, G2, G3, G4 und zwei Planetengetrieben 10, 12 mit zugeordneten elektrischen Maschinen 14, 16. Es ist aber auch möglich, das Getriebe 2 mit mehr oder mit weniger Ritzeln und Getrieberädern zu versehen und mit mehr Planetengetrieben und jeweils zugeordneten elektrischen Maschinen.
  • 2 zeigt zwar ein Ausführungsbeispiel, bei dem ein Verbrennungsmotor 4 von der Eingangswelle 8 des Getriebes getrennt werden kann, jedoch kann ein Verbrennungsmotor andererseits auch permanent an die Eingangswelle 8 des Getriebes angeschlossen sein. Auch kann der Fahrzeugantriebsstrang 3 ein vollelektrischer Antriebsstrang sein, wobei also der Antriebsstrang 3 keinen Verbrennungsmotor 4 gemäß 2 aufweist.
  • 3 erläutert schematisch ein zweites Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugantriebsstranges 3. Das zweite Ausführungsbeispiel entspricht dem ersten Ausführungsbeispiel, welches oben anhand von 2 beschrieben ist, mit der Ausnahme bezüglich der Position des Nebenabtriebs 120. Wie oben erläutert, hat der Nebenabtrieb 120 eine Nebenabtriebswelle 122, auf welche eine Verbindungseinrichtung 124 montierbar ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist der Nebenabtrieb 120 mit der Eingangswelle 8 verbunden. Im Einzelnen: das Getrieberad 126 (an welches die Nebenabtriebswelle 122 angeschlossen ist) wirkt mit einem entsprechenden Getrieberad 125 zusammen, welches an die Eingangswelle 8 angeschlossen ist. Die Drehrichtung der Nebenabtriebswelle 122 ergibt sich deshalb bei Betrieb des Nebenabtriebs direkt aus der Drehrichtung der Eingangswelle 8.
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm zur schematischen Erläuterung eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb entsprechend einem Ausführungsbeispiel. Das Verfahren beinhaltet einen Schritt S110, bei dem entsprechend einer Eingabe seitens einer Schnittstelle der Fahrzeugantriebsstrang in einen ersten Betriebsmodus gesteuert wird. Die Angabe von der Schnittstelle betrifft eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle des Nebenabtriebs. In dem ersten Betriebsmodus wird die Übertragungswelle, an welche der Nebenabtrieb angeschlossen ist, so gesteuert, dass die Rotation in einer ersten Drehrichtung erfolgt, was die gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt. Im ersten Betriebsmodus erfolgt die Steuerung der Rotation der Übertragungswelle in der ersten Drehrichtung bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle.
  • 5 erläutert schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung 500. Die oben beschriebene Steuervorrichtung 100 kann beispielsweise die Vorrichtung 500 aufweisen, aus der Vorrichtung 500 bestehen oder in der Vorrichtung 500 enthalten sein.
  • Die Vorrichtung 500 hat einen nicht-flüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungseinheit 510 und einen Lese-/Schreibspeicher 550. Der nicht-flüchtige Speicher 520 hat ein erstes Speicherelement 530, in dem ein Computerprogramm, z.B. ein Betriebssystem, abgespeichert ist zum Steuern der Funktionen der Vorrichtung 500. Die Vorrichtung 500 hat weiterhin eine Bussteuerung, einen seriellen Kommunikationsanschluss, Eingabe-/Ausgabeeinrichtungen (I/O), einen Analog-/Digitalwandler (A/D), eine Übertragungseinheit für Zeitdaten und andere Daten, einen Ereigniszähler und eine Unterbrechungssteuerung (nicht dargestellt). Der nicht-flüchtige Speicher 520 hat auch ein zweites Speicherelement 540.
  • Ein Computerprogramm P ist bereitgestellt, welches Befehle beinhaltet zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb. Der Fahrzeugantriebsstrang hat eine erste elektrische Maschine, eine zweite elektrische Maschine und ein Getriebe. Das Getriebe hat ein erstes Planetengetriebe, welches an eine erste Hauptwelle des Getriebes angeschlossen ist, und ein zweites Planetengetriebe, welches mit dem ersten Planetengetriebe und einer zweiten Hauptwelle des Getriebes verbunden ist. Das Getriebe hat weiterhin eine Zwischenwelle, die mit einer Ausgangswelle des Getriebes verbindbar ist, zumindest ein erstes Radpaar, welches zwischen der ersten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet ist, und zumindest ein zweites Radpaar, welches zwischen der zweiten Hauptwelle und der Zwischenwelle angeordnet ist. Die erste elektrische Maschine ist mit dem ersten Planetengetriebe verbunden und die zweite elektrische Maschine ist mit dem zweiten Planetengetriebe verbunden. Der Nebenabtrieb hat eine Nebenabtriebswelle, die mit einer Übertragungswelle des Getriebes verbunden ist, welche ausgewählt ist aus einer Gruppe, die besteht aus: der ersten Hauptwelle, der zweiten Hauptwelle oder einer Eingangswelle des Getriebes. Das Computerprogramm weist Befehle auf, die entsprechend einer Eingabe seitens einer Schnittstelle den Fahrzeugantriebsstrang in einen ersten Betriebsmodus steuern. Die Eingabe durch die Schnittstelle betrifft eine gewünschte Drehrichtung einer Nebenabtriebswelle des Nebenabtriebs. Im ersten Betriebsmodus wird die Übertragungswelle, an welche die Nebenabtriebswelle angeschlossen ist, so gesteuert, dass für jeden Betriebszustand der Ausgangswelle des Getriebes die Drehung in einer ersten Drehrichtung erfolgt, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle die genannte gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle ergibt.
  • Das Programm P kann in ausführbarer Form oder in komprimierter Form in einem Speicher 560 gespeichert sein und/oder in einem Lese-/Schreibspeicher 550.
  • Die Datenverarbeitungseinheit 510 kann eine oder mehrere Funktionen ausführen, d.h. die Datenverarbeitungseinheit 510 kann einen bestimmten Teil des Programmes P, wie es in dem Speicher 560 gespeichert ist, ausführen oder sie kann einen bestimmten Teil des Programmes P, welches in dem Lese-/Schreibspeicher 550 gespeichert ist, ausführen.
  • Die Datenverarbeitungseinrichtung 510 kann über einen Datenbus 515 mit einem Datenanschluss 599 kommunizieren. Der nicht-flüchtige Speicher 520 dient der Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 512. Der getrennte Speicher 560 dient der Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 511. Der Lese-/Schreibspeicher 550 ist eingerichtet für eine Kommunikation mit der Datenverarbeitungseinheit 510 über einen Datenbus 514. Die Kommunikation zwischen den Komponenten kann über einen Kommunikationsanschluss implementiert sein. Ein Kommunikationsanschluss kann ein körperlicher Anschluss sein, wie eine optoelektronische Kommunikationsleitung, oder es kann sich um einen nicht-körperlichen Anschluss handeln, wie eine drahtlose Verbindung, z.B. eine Radioverbindung oder eine Mikrowellenverbindung.
  • Werden am Datenanschluss 599 Daten empfangen, können sie zeitweise in dem zweiten Speicherelement 540 abgelegt werden. Sind empfangene Daten zeitweise abgespeichert, kann die Datenverarbeitungseinheit 510 den Code ausführen, wie oben beschrieben.
  • Teile der hier beschriebenen Verfahren können mit der Vorrichtung 500 mittels der Datenverarbeitungseinheit 510 ausgeführt werden, welche das in dem Speicher 560 oder in dem Lese-/Schreibspeicher 550 abgelegte Programm abarbeitet. Arbeitet die Vorrichtung 500 das Programm ab, werden die hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.

Claims (14)

  1. Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges (3) mit einem Nebenabtrieb (120), wobei das Verfahren durch eine Steuervorrichtung (100) ausgeführt wird, der Fahrzeugantriebsstrang (3) eine erste elektrische Maschine (14), eine zweite elektrische Maschine (16) und ein Getriebe (2) aufweist, und wobei das Getriebe (2) aufweist: ein erstes Planetengetriebe (10), welches mit einer ersten Hauptwelle (34) des Getriebes (2) verbunden ist, ein zweites Planetengetriebe (12), welches mit dem ersten Planetengetriebe (10) und einer zweiten Hauptwelle (36) des Getriebes (2) verbunden ist, eine Zwischenwelle (18), die mit einer Ausgangswelle (20) des Getriebes (2) verbindbar ist, zumindest ein erstes Radpaar (G1), welches zwischen der ersten Hauptwelle (34) und der Zwischenwelle (18) angeordnet ist, und zumindest ein zweites Radpaar (G2), welches zwischen der zweiten Hauptwelle (36) und der Zwischenwelle (18) angeordnet ist; wobei die erste elektrische Maschine (14) mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist und die zweite elektrische Maschine (16) mit dem zweiten Planetengetriebe (12) verbunden ist; der Nebenabtrieb (120) eine Nebenabtriebswelle (122) aufweist, die an die Übertragungswelle des Getriebes (2) angeschlossen ist, die genannte Übertragungswelle ausgewählt ist aus einer Gruppe enthaltend die erste Hauptwelle (34), die zweite Hauptwelle (36) und gegebenenfalls eine Eingangswelle (8) des Getriebes, die mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist; und wobei das Verfahren folgenden Schritt aufweist: Steuern (S110), entsprechend einer Eingabe über eine Schnittstelle, wobei die genannte Eingabe eine gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122) betrifft, des Fahrzeugantriebsstranges (3) in einen ersten Betriebsmodus, in dem bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle (20) die Übertragungswelle zur Drehung in einer ersten Drehrichtung gesteuert wird, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragungswelle die genannte gewünschte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122) ergibt.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei der Schritt des Steuerns des Fahrzeugantriebsstranges (3) in den ersten Betriebsmodus ausgeführt wird bei einer Bestimmung, dass ein Leistungsverbraucher an die Nebenabtriebswelle (122) angeschlossen ist.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die genannte Schnittstelle eine Mensch/Maschine-Schnittstelle ist.
  4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin folgenden Schritt aufweisend: Steuern, entsprechend einer Anforderung seitens der genannten Schnittstelle zum Ändern der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122), des Fahrzeugantriebsstranges (3) in einen zweiten Betriebsmodus, in dem bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle (20) die Übertragungswelle in eine Drehung in einer zweiten Drehrichtung gesteuert wird, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
  5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schritt des Steuerns des Fahrzeugantriebsstranges (3) in den ersten Betriebsmodus ausgeführt wird während eines Betriebszustandes des Fahrzeugantriebsstranges (3), in dem Drehmoment zur Ausgangswelle (20) oder von dieser übertragen wird.
  6. Computerprogramm mit Befehlen, die bei Ausführung durch eine Steuervorrichtung die Steuervorrichtung veranlassen, das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
  7. Computerlesbares Medium mit Befehlen, die bei Ausführung durch eine Steuervorrichtung die Steuervorrichtung veranlassen, das Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.
  8. Steuervorrichtung (100), eingerichtet zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Nebenabtrieb, wobei der Fahrzeugantriebsstrang (3) eine erste elektrische Maschine (14), eine zweite elektrische Maschine (16) und ein Getriebe (2) aufweist, und wobei das Getriebe (2) aufweist: ein erstes Planetengetriebe (10), welches mit einer ersten Hauptwelle (34) des Getriebes (2) verbunden ist, ein zweites Planetengetriebe (12), welches mit dem ersten Planetengetriebe (10) und einer zweiten Hauptwelle (36) des Getriebes (2) verbunden ist, eine Zwischenwelle (18), welche mit einer Ausgangswelle (20) des Getriebes (2) verbindbar ist, zumindest ein erstes Radpaar (G1), welches zwischen der ersten Hauptwelle (34) und der Zwischenwelle (18) angeordnet ist, und zumindest ein zweites Radpaar (G2), welches zwischen der zweiten Hauptwelle (36) und der Zwischenwelle (18) angeordnet ist; wobei die erste elektrische Maschine (14) mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist und die zweite elektrische Maschine (16) mit dem zweiten Planetengetriebe (12) verbunden ist; der Nebenabtrieb (120) eine Nebenabtriebswelle (122) aufweist, die mit einer Übertragungswelle des Getriebes (2) verbunden ist, die genannte Übertragungswelle ausgewählt ist aus einer Gruppe bestehend aus der ersten Hauptwelle (34), der zweiten Hauptwelle (36) und gegebenenfalls einer Eingangswelle (8) des Getriebes, die mit dem ersten Planetengetriebe (10) verbunden ist; die Steuervorrichtung eine Schnittstelle aufweist, die eingerichtet ist für die Auswahl einer gewünschten Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122), und die Steuervorrichtung eingerichtet ist, um entsprechend einer Eingabe seitens der genannten Schnittstelle den Fahrzeugantriebsstrang (3) in einen ersten Betriebsmodus zu steuern, in dem bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle (20) die Übertragungswelle so gesteuert wird, dass sie in einer ersten Drehrichtung dreht, wobei die genannte erste Drehrichtung der Übertragung die gewünschte genannte Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122) ergibt.
  9. Steuervorrichtung gemäß Anspruch 8, weiterhin eingerichtet zum Steuern des Fahrzeugantriebsstranges (3) in den genannten ersten Betriebsmodus bei einer Bestimmung, dass ein Leistungsverbraucher an die Nebenabtriebswelle (122) angeschlossen ist.
  10. Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9, wobei die genannte Schnittstelle eine Mensch/Maschine-Schnittstelle ist.
  11. Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, weiterhin eingerichtet, entsprechend einer Anforderung seitens der genannten Schnittstelle zum Ändern der Drehrichtung der Nebenabtriebswelle (122) den Fahrzeugantriebsstrang (3) in einen zweiten Betriebsmodus zu steuern, in dem bei jedem Betriebszustand der Ausgangswelle (20) die Übertragungswelle in eine Drehung in einer zweiten Drehrichtung gesteuert wird, die der ersten Drehrichtung entgegengesetzt ist.
  12. Steuervorrichtung (100) gemäß einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei die Steuervorrichtung eingerichtet ist zum Steuern des Fahrzeugantriebsstranges in den ersten Betriebsmodus während eines Betriebszustandes des Fahrzeugantriebsstranges (3), in dem Drehmoment zur Ausgangswelle (20) oder von dieser übertragen wird.
  13. Fahrzeugantriebsstrang mit einer Steuervorrichtung gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12.
  14. Fahrzeug mit einem Fahrzeugantriebsstrang gemäß Anspruch 13.
DE102021124260.6A 2020-10-21 2021-09-20 Steuervorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebsstranges mit Nebenabtrieb Active DE102021124260B4 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE2051221A SE544919C2 (en) 2020-10-21 2020-10-21 Control device and method of controlling a vehicle powertrain comprising a power take-off
SE2051221-6 2020-10-21

Publications (2)

Publication Number Publication Date
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Application Number Title Priority Date Filing Date
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Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102021124260B4 (de)
SE (1) SE544919C2 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2514620A1 (de) 2009-12-18 2012-10-24 UD Trucks Corporation Zusatzantriebsmechanismus für ein hybridfahrzeug
DE102016204727A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit mindestens einem Fahrbereich
DE102020001248A1 (de) 2019-03-19 2020-09-24 Scania Cv Ab Verfahren zum Ermitteln einer Last, die durch einen Leistungsverbraucher auf einen Antriebsstrang aufgebracht wird

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10315937A1 (de) * 2003-04-08 2004-11-11 Deere & Company, Moline Antriebsvorrichtung zum Antreiben von Zusatzgeräten für ein Fahrzeug
US8115334B2 (en) * 2009-02-18 2012-02-14 General Electric Company Electrically driven power take-off system and method of manufacturing same
US8894541B2 (en) * 2012-05-04 2014-11-25 Ford Global Technologies, Llc Methods and systems for a vehicle driveline control during varying driving conditions
SE541850C2 (en) * 2017-05-16 2019-12-27 Scania Cv Ab Power Take-off Arrangement, Powertrain, and Vehicle
IT201800010486A1 (it) * 2018-11-21 2020-05-21 Cnh Ind Italia Spa Trattore speciale
SE543279C2 (en) * 2019-03-19 2020-11-10 Scania Cv Ab A method for controlling engine braking of a vehicle
WO2020197463A1 (en) * 2019-03-28 2020-10-01 Scania Cv Ab A powertrain for a vehicle, an all-electric vehicle, and a method of controlling a powertrain
US11511642B2 (en) * 2019-04-05 2022-11-29 Oshkosh Corporation Electric concrete vehicle systems and methods

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2514620A1 (de) 2009-12-18 2012-10-24 UD Trucks Corporation Zusatzantriebsmechanismus für ein hybridfahrzeug
DE102016204727A1 (de) 2016-03-22 2017-09-28 Zf Friedrichshafen Ag Stufenlos leistungsverzweigtes Getriebe mit mindestens einem Fahrbereich
DE102020001248A1 (de) 2019-03-19 2020-09-24 Scania Cv Ab Verfahren zum Ermitteln einer Last, die durch einen Leistungsverbraucher auf einen Antriebsstrang aufgebracht wird

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