DE102021205937A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang - Google Patents

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang Download PDF

Info

Publication number
DE102021205937A1
DE102021205937A1 DE102021205937.6A DE102021205937A DE102021205937A1 DE 102021205937 A1 DE102021205937 A1 DE 102021205937A1 DE 102021205937 A DE102021205937 A DE 102021205937A DE 102021205937 A1 DE102021205937 A1 DE 102021205937A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
hybrid vehicle
transmission
drive train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102021205937.6A
Other languages
English (en)
Inventor
Matthias Müller-Linkowitsch
Christian SIBLA
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Priority to DE102021205937.6A priority Critical patent/DE102021205937A1/de
Publication of DE102021205937A1 publication Critical patent/DE102021205937A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • 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
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18036—Reversing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K2006/541—Transmission for changing ratio without reverse ratio using instead electric reversing
    • 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2510/0638—Engine speed
    • 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
    • B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/24—Energy storage means
    • B60W2510/242—Energy storage means for electrical energy
    • B60W2510/244—Charge state

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug (1), der Antriebsstrang umfassend zumindest eine Brennkraftmaschine (2), eine elektrische Maschine (3) und ein erstes Getriebe (5), wobei das erste Getriebe (5) mit der Brennkraftmaschine (2) und der elektrischen Maschine (3) antriebswirksam verbunden wird, wobei eine Ausgangswelle (4) der Brennkraftmaschine (2) zur Durchführung einer Vorwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) von der Brennkraftmaschine (2) in eine erste Drehrichtung (R1) angetrieben wird, und wobei die Ausgangswelle (4) der Brennkraftmaschine (2) zur Einleitung einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) von der elektrischen Maschine (3) in eine zweite Drehrichtung (R2) angetrieben wird, um durch Hinzuschalten der Brennkraftmaschine (2) das Hybridfahrzeug (1) in der Rückwärtsfahrt zumindest teilweise mit der Brennkraftmaschine (2) anzutreiben. Des Weiteren betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug (1). Ferner betrifft die Erfindung ein Hybridfahrzeug (1), umfassend einen solchen Antriebsstrang.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug sowie einen Antriebsstrang, umfassend zumindest eine Brennkraftmaschine, eine elektrische Maschine und ein erstes Getriebe, wobei das erste Getriebe mit der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine antriebswirksam verbindbar ist. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang.
  • Aus dem Stand der Technik sind Hybridfahrzeuge mit einem Hybridgetriebe, umfassend ein Basisgetriebe und eine Hybridbaugruppe, bekannt. Die Hybridbaugruppe ersetzt in der Regel einen hydrodynamischen Drehmomentwandler. Sie umfassen zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor zumindest eine in der Regel über ein Getriebe an das Basisgetriebe gekoppelte elektrische Maschine, welche je nach Betriebszustand motorisch oder generatorisch betrieben werden kann. Bei parallelen Hybridfahrzeugen erfolgt eine Addition der Drehmomente eines Verbrennungsmotors und zumindest einer mit dem Verbrennungsmotor verbindbaren elektrischen Maschine vorzugsweise mittels eines Summierungsgetriebes. Hierbei ist die jeweilige elektrische Maschine mit einem Riementrieb oder mit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbindbar. Die vom Verbrennungsmotor und/oder der zumindest einen elektrischen Maschine erzeugten Drehmomente werden über ein nachgeschaltetes Getriebe an eine oder mehrere angetriebene Achse(n) des Hybridfahrzeugs übertragen.
  • Beispielsweise offenbart die DE 10 2008 018 949 A1 einen Antriebsstrang, der eine Maschine mit einer Kurbelwelle umfasst, die in einer ersten Richtung und in einer zweiten Richtung drehbar ist. Ferner weist der Antriebsstrang einen Controller auf, der konfiguriert ist, um die Drehrichtung der Kurbelwelle zu steuern. Außerdem sind ein elektrisch verstellbares Getriebe mit einem Eingangselement, das mit der Kurbelwelle funktional verbunden ist, sowie mit einem Ausgangselement zum Bereitstellen des Antriebsmoments vorgesehen. Das Ausgangselement dreht sich in Vorwärtsrichtung, wenn sich die Kurbelwelle in der ersten Richtung dreht, und dreht sich in Rückwärtsrichtung, wenn sich die Kurbelwelle in der zweiten Richtung dreht, um ein Vorwärts- bzw. ein Rückwärtsdrehmoment bereitzustellen. Die Rückwärtsfahrt erfolgt dabei rein elektronisch.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug mit einer verbesserten Performance für eine Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs bereitzustellen. Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben des Antriebsstranges vorzuschlagen. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand von Patentanspruch 1 sowie durch den Gegenstand von Patentanspruch 4. Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • Gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, bei dem der Antriebsstrang zumindest eine Brennkraftmaschine, eine elektrische Maschine und ein erstes Getriebe umfasst, wird das erste Getriebe mit der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine antriebswirksam verbunden, wobei eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zur Durchführung einer Vorwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs von der Brennkraftmaschine in eine erste Drehrichtung angetrieben wird, und wobei die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zur Einleitung einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs von der elektrischen Maschine in eine zweite Drehrichtung angetrieben wird, um durch Hinzuschalten der Brennkraftmaschine das Hybridfahrzeug in der Rückwärtsfahrt zumindest teilweise mit der Brennkraftmaschine anzutreiben.
  • Die elektrische Maschine ist mit wenigstens einem Akkumulator verbunden, der die elektrische Maschine mit elektrischer Energie versorgt. Sinkt die Spannung des jeweiligen Akkumulators unter einen Schwellwert oder liegt bereits eine geringe Akkumulatorspannung vor, beispielsweise wenn das Hybridfahrzeug über eine längere Zeit nicht mehr genutzt wurde, weist das Hybridfahrzeug nicht die erforderliche Leistungsfähigkeit auf. Insbesondere bei Hybridfahrzeugen mit einem elektrischen Rückwärtsgang kann dies die Nutzbarkeit des Fahrzeugs unmöglich machen, wenn das Fahrzeug beispielsweise nach längerem Stillstand rückwärts aus einer Parklücke gefahren werden muss.
  • Um dem entgegenzuwirken, stellt die Brennkraftmaschine bzw. der Verbrennungsmotor die Funktionalität einer Drehrichtungsumkehr bereit. Dabei wird die Brennkraftmaschine durch die jeweilige elektrische Maschine in eine der ersten Drehrichtung der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine entgegengesetzte zweite Drehrichtung angetrieben und anschließend, je nach Ausbildung des Antriebsstranges, hinzugeschaltet, insbesondere hinzugekoppelt und/oder hinzugestartet. Mit anderen Worten kann insbesondere dann, wenn die Leistungsfähigkeit der elektrischen Maschine und/oder des Akkumulators nicht ausreichend ist, die Brennkraftmaschine nach einer Drehrichtungsumkehr hinzugeschaltet werden, um eine Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs wenigstens teilweise hybridisch oder ausschließlich durch die Brennkraftmaschine einzuleiten bzw. durchzuführen.
  • Das Hybridfahrzeug ist gemäß einer Ausführungsform als paralleles Hybridfahrzeug auf Basis eines sogenannten P1-Hybridgetriebekonzeptes ausgebildet, wobei in dem Antriebsstrang die jeweilige elektrische Maschine vorzugsweise im Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem ersten Getriebe angeordnet ist. Dabei können die mechanische und elektrische Leistung parallel für den Antrieb genutzt werden, wobei sich das P1-Hybridgetriebekonzept mit der entsprechenden Anordnung der elektrischen Maschine durch dessen geringen erforderlichen Bauraum auszeichnet. Die jeweilige elektrische Maschine kann dabei variabel eingesetzt werden, und zwar sowohl als Motor als auch als Generator. Mithin können durch eine derartige Anordnung der elektrischen Maschine die üblichen Hybridfunktionen, wie z.B. Boosten oder Rekuperieren sowie, bei Neutralstellung des Getriebes, eine rein elektrische Fahrt realisiert werden.
  • Die jeweilige elektrische Maschine umfasst einen ortsfesten Stator und einen radial innerhalb oder außerhalb angeordneten und relativ dazu drehantreibbaren Rotor, wobei der Stator mit dem Akkumulator elektrisch verbunden ist und der Rotor bevorzugt fest mit der Ausgangs- bzw. Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbunden ist. Der Akkumulator und/oder die elektrische Maschine sind insbesondere mit einer Leistungselektronik verbunden, um die elektrische Maschine zu steuern und zu regeln.
  • Zur Einleitung der Rückwärtsfahrt wird die jeweilige elektrische Maschine zunächst vom Abtrieb entkoppelt. Dies kann beispielsweise durch eine getriebeinterne Kupplung bzw. Schaltelement erfolgen. In diesem Fall umfasst die elektrische Maschine ein zweites Getriebe, um ein oder mehrere Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle der elektrischen Maschine bereitzustellen. Das zweite Getriebe ist ferner derart ausgebildet, dass eine Entkopplung der elektrischen Maschine vom Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs realisiert wird.
  • Zur Einleitung der Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs wird im Fall des P1-Systems, nachdem die elektrische Maschine vom Abtrieb entkoppelt wurde, die Brennkraftmaschine durch die elektrische Maschine mit einem hohen Schleppmoment mitgeschleppt, wobei währenddessen keine Kraftstoffzufuhr in die Brennkraftmaschine erfolgt. Nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle wird die Brennkraftmaschine zur Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs bevorzugt hinzugestartet. Dies wird dadurch realisiert, dass, während die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine in die zweite Drehrichtung rotiert, Kraftstoff in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird und somit eine Antriebsleistung zum Antrieb des Hybridfahrzeugs in eine der Vorwärtsrichtung entgegengesetzte Rückwärtsrichtung erzeugt wird. Mithin wird das Hybridfahrzeug während der Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs, also nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle, hybridisch, nämlich teilweise mittels Brennkraftmaschine und teilweise mittels der jeweiligen elektrischen Maschine, oder ausschließlich durch die Brennkraftmaschine angetrieben.
  • Das Hybridfahrzeug ist gemäß einer weiteren Ausführungsform ebenfalls als paralleles Hybridfahrzeug auf Basis eines sogenannten P2-Hybridgetriebekonzeptes ausgebildet, wobei der Antriebsstrang vorzugsweise eine erste Kupplung im Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine und dem ersten Getriebe aufweist, und wobei die elektrische Maschine im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung und dem ersten Getriebe angeordnet ist. Die erste Kupplung ist beispielsweise als Trennkupplung ausgebildet und ermöglicht die Trennung des Leistungsflusses zwischen der Brennkraftmaschine und dem ersten Getriebe, um eine Drehrichtungsumkehr der Brennkraftmaschine unabhängig vom Abtrieb zu ermöglichen, bevor der Fahrtrichtungswechsel durch Ankopplung der Brennkraftmaschine an den Abtrieb erfolgt. Anders gesagt ist die Brennkraftmaschine mittels der Trennkupplung vom Antriebsstrang abkoppelbar.
  • In diesem Sinne wird die Brennkraftmaschine nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle zur Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs bevorzugt durch eine erste Kupplung des Antriebsstranges hinzugekoppelt. Anders gesagt wird die erste Kupplung des Antriebsstranges in die zweite Drehrichtung geschlossen, nachdem die Drehrichtungsumkehr an der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine durch die elektrische Maschine erfolgt ist, wobei während des Koppelvorgangs bereits Kraftstoff in die Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Nach Einkoppeln der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine an das erste Getriebe wird das Hybridfahrzeug während der Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs hybridisch, also teilweise mittels Brennkraftmaschine und teilweise mittels der jeweiligen elektrischen Maschine, oder ausschließlich durch die Brennkraftmaschine angetrieben.
  • Unabhängig vom jeweiligen Getriebekonzept kann nach dem Hinzuschalten der Brennkraftmaschine an den Abtrieb bzw. an das erste Getriebe, also nach dem Hinzustarten gemäß dem P1-System oder dem Hinzukoppeln gemäß dem P2-System, die Rückwärtsfahrt mit mehreren Gängen entsprechend der Auslegung des ersten Getriebes erfolgen.
  • Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug umfasst zumindest eine Brennkraftmaschine, eine elektrische Maschine und ein erstes Getriebe, wobei das erste Getriebe mit der Brennkraftmaschine und der elektrischen Maschine antriebswirksam verbindbar ist, wobei eine Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zur Durchführung einer Vorwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs von der Brennkraftmaschine in eine erste Drehrichtung antreibbar ist, und wobei die Ausgangswelle der Brennkraftmaschine zur Einleitung einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs von der elektrischen Maschine in eine zweite Drehrichtung antreibbar ist, um durch Hinzuschalten der Brennkraftmaschine das Hybridfahrzeug in der Rückwärtsfahrt zumindest teilweise mit der Brennkraftmaschine anzutreiben.
  • Das erste Getriebe ist dazu eingerichtet, verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der mit der Ausgangswelle bzw. der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine wirkverbundenen Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle bereitzustellen. Die Getriebeausgangswelle ist dabei zumindest mittelbar mit wenigstens einer angetriebenen Achse des Hybridfahrzeugs verbunden. Das erste Getriebe kann beispielsweise als Planetengetriebe mit mehreren Planetenradsätzen ausgebildet sein und mehrere damit zusammenwirkende Kupplungen und Schalteinrichtungen aufweisen. Mithin ist Ausgangswelle der Brennkraftmaschine über das erste Getriebe mit wenigstens einer Abtriebswelle des Antriebsstrangs wirkverbunden, wobei die jeweilige Abtriebswelle zumindest mittelbar mit einer jeweiligen Antriebsachse des Hybridfahrzeugs antriebstechnisch verbunden ist. Eine erste Abtriebswelle des ersten Getriebes ist dabei zumindest mittelbar mit einer ersten Antriebsachse des Hybridfahrzeugs wirkverbunden. Es ist auch denkbar, dass die Abtriebswelle über geeignete Mittel zumindest mittelbar mit einer zweiten oder weiteren Antriebsachsen des Hybridfahrzeugs wirkverbunden ist.
  • Unter einer Wirkverbindung ist zu verstehen, dass zwei Elemente unmittelbar, also direkt miteinander verbunden sind, oder mittelbar über mindestens ein weiteres dazwischen angeordnetes Element miteinander verbunden sind. Beispielsweise können zwischen zwei Wellen weitere Wellen und/oder Zahnräder wirksam angeordnet sein.
  • Vorzugsweise ist im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung und dem ersten Getriebe eine zweite Kupplung angeordnet. Dies kommt insbesondere bei P2-Hybridgetriebekonzepten in Frage, wobei die zweite Kupplung beispielsweise als Drehmomentwandler ausgebildet ist, mittels dessen eine Umwandlung des Antriebsmoments erfolgt. Dabei ist die jeweilige elektrische Maschine je nach Anforderungen an den Antriebsstrang vorzugsweise entweder im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung und der zweiten Kupplung oder zwischen der zweiten Kupplung und dem ersten Getriebe angeordnet.
  • Ferner betrifft die Erfindung auch ein Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang. Das Hybridfahrzeug umfasst wenigstens zwei Achsen, wobei wenigstens eine der Achsen, vorzugsweise alle Achsen des Hybridfahrzeugs zumindest mittelbar mit dem Antriebsstrang bzw. mit der Getriebeausgangswelle des ersten Getriebes antriebswirksam verbunden sind.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der drei Zeichnungen näher erläutert. Hierbei zeigt
    • 1 eine stark schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang gemäß einer ersten Ausführungsform,
    • 2 eine stark schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang gemäß einer zweiten Ausführungsform, und
    • 3 eine stark schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang gemäß einer dritten Ausführungsform.
  • Gemäß 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug 1 dargestellt, das einen erfindungsgemäßen Antriebsstrang aufweist. Der Antriebsstrang umfasst eine Brennkraftmaschine 2 und eine elektrische Maschine 3, die parallel angeordnet sind. Mit anderen Worten können die mechanische und elektrische Leistung des Antriebsstrang parallel für den Antrieb genutzt werden.
  • Ein erstes Getriebe 5 ist sowohl mit der Brennkraftmaschine 2 als auch mit der elektrischen Maschine 3 antriebswirksam verbindbar, wobei eine Ausgangswelle 4 der Brennkraftmaschine 2 zur Durchführung einer Vorwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs 1 von der Brennkraftmaschine 2 in eine erste Drehrichtung R1 antreibbar ist. Das Drehmoment der Ausgangswelle 4 wird über eine Getriebeeingangswelle 8 des ersten Getriebes 5, die drehfest mit der Ausgangswelle 4 verbunden ist oder damit gekoppelt werden kann, in das erste Getriebe 5 eingeleitet, wobei mittels des ersten Getriebes 5 verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen der Getriebeeingangswelle 8 und einer ersten und zweiten Getriebeausgangswelle 9, 10 eingestellt werden können. Die erste Getriebeausgangswelle 9 ist zumindest mittelbar mit einer ersten Achse 7a und die zweite Getriebeausgangswelle 10 ist zumindest mittelbar mit einer zweiten Achse 7b des Hybridfahrzeugs 1 antriebswirksam verbunden.
  • Die elektrische Maschine 3 umfasst ein zweites Getriebe 6, um verschiedene Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Eingangswelle 11 und einer Ausgangswelle 12 des zweiten Getriebes 6 bereitzustellen. Die elektrische Maschine 3 wird durch einen - hier nicht gezeigten - Akkumulator mit elektrischer Energie versorgt, welcher wirksam mit einem - hier nicht dargestellten - Stator verbunden ist. Ferner ist die elektrische Maschine 3 mit einer - hier nicht gezeigten - Leistungselektronik zur Steuerung und Regelung verbunden. Durch Bestromung des Stators wird ein - hier ebenfalls nicht dargestellter - Rotor, welcher drehfest mit einer Rotorwelle und dadurch zumindest mittelbar mit der Eingangswelle 11 des zweiten Getriebes 6 verbunden ist, in eine Drehbewegung relativ zum Stator versetzt, um über die Ausgangswelle 12 ein Drehmoment zumindest mittelbar auf die Getriebeeingangswelle 8 zu übertragen.
  • Die elektrische Maschine 3 ist dazu eingerichtet, zur Einleitung einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs 1 die Ausgangswelle 4 der Brennkraftmaschine 2 in eine zweite Drehrichtung R2 anzutreiben, die der ersten Drehrichtung R1 entgegengesetzt ist. Die weiteren Schritte zum Antrieb des Hybridfahrzeugs 1 werden nachfolgend anhand der Ausführungsbeispiele näher erläutert.
  • Gemäß 1 liegt ein sogenanntes P1-Hybridgetriebekonzept vor, das hier stark vereinfacht dargestellt ist. Die elektrische Maschine 3 ist im Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine 2 und dem ersten Getriebe 5 angeordnet. Zur Durchführung der Drehrichtungsumkehr wird die elektrische Maschine 3 zunächst vom Abtrieb, und zwar vorliegend vom ersten Getriebe 5 entkoppelt. Die Entkopplung der elektrischen Maschine 3 erfolgt ohne Beeinflussung des Abtriebs, sodass ein schnelles Wechseln der Fahrtrichtung des Hybridfahrzeugs 1 realisierbar ist. Die Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle 4 von der ersten in die zweite Drehrichtung R1, R2 erfolgt durch die elektrische Maschine 3, wobei der Brennkraftmaschine 2 währenddessen kein Kraftstoff zugeführt wird. Mithin wird keine Antriebsleistung durch die Brennkraftmaschine 2 erzeugt, sodass die elektrische Maschine 3 die Brennkraftmaschine 2 mitschleppt. Das Schleppmoment bzw. die Verlustleistungen können dadurch gemindert werden, indem beispielsweise eine variable Ventilsteuerung an der Brennkraftmaschine 2 vorgesehen ist, die eine Abschaltung von Zylindern ermöglicht. Nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle 4 wird zur Einleitung, Unterstützung und/oder Durchführung der Rückwärtsfahrt die Brennkraftmaschine 2 hinzugestartet, wobei Kraftstoff in die Brennkraftmaschine 2 eingespritzt und somit eine Antriebsleistung erzeugt wird. Mithin wird ein Drehmoment auf die Ausgangswelle 4 durch die Brennkraftmaschine 2 erzeugt, welches in das erste Getriebe 5 und von dort auf die angetriebenen Achsen 7a, 7b zum Antrieb des Hybridfahrzeugs 1 in der Rückwärtsfahrt übertragen wird. Das erste Getriebe 5 verfügt über mehrere Gangstufen mit einem jeweiligen Übersetzungsverhältnis, sodass bei Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs 1 die Nutzung mehrerer Gangstufen möglich ist, zwischen denen beliebig geschaltet werden kann.
  • Nach 2 ist ein stark schematisch gezeigtes P2-Hybridkonzept gezeigt, wobei im Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine 2 und dem ersten Getriebe 5 eine erste Kupplung K1 angeordnet ist, die als Trennkupplung ausgebildet ist. Vorliegend ist die elektrische Maschine 3 im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung K1 und dem ersten Getriebe 5 angeordnet. In dieser Konfiguration ergeben sich durch die Unabhängigkeit von der Brennkraftmaschine 2 und der elektrischen Maschine 3 im Gegensatz zum P1-System weitere Freiheitsgrade. Dabei ist insbesondere ein rein elektrischer Antrieb des Hybridfahrzeugs 1 möglich, wobei die Brennkraftmaschine 2 währenddessen abgeschaltet werden kann. Die Entkoppelung der Brennkraftmaschine 2 von der elektrischen Maschine 3 erhöht das Potential der Rekuperation, da das Schleppmoment der Brennkraftmaschine 2 das für die elektrische Maschine 3 nutzbare rekuperierbare Moment nicht reduziert. Zur Durchführung der Drehrichtungsumkehr wird die elektrische Maschine 3 ebenfalls zunächst vom Abtrieb, vorliegend vom ersten Getriebe 5 entkoppelt.
  • Nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle 4 wird die entkoppelte Brennkraftmaschine 2 zur Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs 1 durch die erste Kupplung K1 hinzugekoppelt, sodass eine Antriebsleistung für die Rückwärtsfahrt in das erste Getriebe 5 und von dort auf die angetriebenen Achsen 7a, 7b zum Antrieb des Hybridfahrzeugs 1 übertragen wird. Anders gesagt überträgt die erste Kupplung K1 ein Drehmoment in der zweiten Drehrichtung R2 der Ausgangswelle 4. Die Rückwärtsfahrt kann dadurch sowohl hybridisch als auch ausschließlich durch die Brennkraftmaschine 2 erfolgen.
  • 3 zeigt ebenfalls ein P2-Hybridkonzept stark schematisiert, wobei eine zweite Kupplung K2 im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung K1 und dem ersten Getriebe 5 angeordnet ist. Die zweite Kupplung K2 ist beispielsweise als weitere Trennkupplung ausgebildet und ist im Leistungsfluss zwischen der elektrischen Maschine 3 und dem ersten Getriebe 5 angeordnet. Alternativ ist die elektrische Maschine 3 im Leistungsfluss zwischen der zweiten Kupplung K2 und dem ersten Getriebe 5 angeordnet. Vorliegend ist der letztere Fall dargestellt. Der Vorteil einer solchen Ausbildung des Antriebsstranges ist, dass der mit der elektrischen Maschine 3 verbundene Akkumulator auch im Stillstand geladen werden und die elektrische Maschine 3 als Anlasser dienen kann. Die Einleitung, Unterstützung bzw. Durchführung der Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs durch Drehrichtungsumkehr der Brennkraftmaschine 2 erfolgt analog zu 2, wobei die Brennkraftmaschine 2 durch Schließen der Kupplungen K1 und K2 in die zweite Drehrichtung R2 angekoppelt wird und infolgedessen das Hybridfahrzeug 1 hybridisch oder rein verbrennungsmotorisch zur Rückwärtsfahrt angetrieben wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Hybridfahrzeug
    2
    Brennkraftmaschine
    3
    elektrische Maschine
    4
    Ausgangswelle der Brennkraftmaschine
    5
    erstes Getriebe
    6
    zweites Getriebe
    7a
    Erste Achse
    7b
    Zweite Achse
    8
    Getriebeeingangswelle des ersten Getriebes
    9
    Erste Getriebeausgangswelle des ersten Getriebes
    10
    Zweite Getriebeausgangswelle des ersten Getriebes
    11
    Getriebeeingangswelle des zweiten Getriebes
    12
    Getriebeausgangswelle des zweiten Getriebes
    K1
    erste Kupplung
    K2
    zweite Kupplung
    R1
    Erste Drehrichtung der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine
    R2
    Zweite Drehrichtung der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102008018949 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug (1), der Antriebsstrang umfassend zumindest eine Brennkraftmaschine (2), eine elektrische Maschine (3) und ein erstes Getriebe (5), wobei das erste Getriebe (5) mit der Brennkraftmaschine (2) und der elektrischen Maschine (3) antriebswirksam verbunden wird, wobei eine Ausgangswelle (4) der Brennkraftmaschine (2) zur Durchführung einer Vorwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) von der Brennkraftmaschine (2) in eine erste Drehrichtung (R1) angetrieben wird, und wobei die Ausgangswelle (4) der Brennkraftmaschine (2) zur Einleitung einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) von der elektrischen Maschine (3) in eine zweite Drehrichtung (R2) angetrieben wird, um durch Hinzuschalten der Brennkraftmaschine (2) das Hybridfahrzeug (1) in der Rückwärtsfahrt zumindest teilweise mit der Brennkraftmaschine (2) anzutreiben.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Brennkraftmaschine (2) nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle (4) zur Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) hinzugestartet wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Brennkraftmaschine (2) nach der Drehrichtungsumkehr der Ausgangswelle (4) zur Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) durch eine erste Kupplung (K1) des Antriebsstranges hinzugekoppelt wird.
  4. Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug (1), umfassend zumindest eine Brennkraftmaschine (2), eine elektrische Maschine (3) und ein erstes Getriebe (5), wobei das erste Getriebe (5) mit der Brennkraftmaschine (2) und der elektrischen Maschine (3) antriebswirksam verbindbar ist, wobei eine Ausgangswelle (4) der Brennkraftmaschine (2) zur Durchführung einer Vorwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) von der Brennkraftmaschine (2) in eine erste Drehrichtung (R1) antreibbar ist, und wobei die Ausgangswelle (4) der Brennkraftmaschine (2) zur Einleitung einer Rückwärtsfahrt des Hybridfahrzeugs (1) von der elektrischen Maschine (3) in eine zweite Drehrichtung (R2) antreibbar ist, um durch Hinzuschalten der Brennkraftmaschine (2) das Hybridfahrzeug (1) in der Rückwärtsfahrt zumindest teilweise mit der Brennkraftmaschine (2) anzutreiben.
  5. Antriebsstrang nach Anspruch 4, wobei die elektrische Maschine (3) im Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine (2) und dem ersten Getriebe (5) angeordnet ist.
  6. Antriebsstrang nach Anspruch 4, wobei eine erste Kupplung (K1) im Leistungsfluss zwischen der Brennkraftmaschine (2) und dem ersten Getriebe (5) angeordnet ist, und wobei die elektrische Maschine (3) im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung (K1) und dem ersten Getriebe (5) angeordnet ist.
  7. Antriebsstrang nach Anspruch 6, wobei eine zweite Kupplung (K2) im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung (K1) und dem ersten Getriebe (5) angeordnet ist.
  8. Antriebsstrang nach Anspruch 7, wobei die jeweilige elektrische Maschine (3) im Leistungsfluss zwischen der ersten Kupplung (K1) und der zweiten Kupplung (K2) angeordnet ist.
  9. Antriebsstrang nach Anspruch 7, wobei die jeweilige elektrische Maschine (3) im Leistungsfluss zwischen der zweiten Kupplung (K2) und dem ersten Getriebe (5) angeordnet ist.
  10. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 4 bis 9, wobei die elektrische Maschine (3) ein zweites Getriebe (6) umfasst, um ein oder mehrere Übersetzungsverhältnisse zwischen einer Eingangswelle (11) und wenigstens einer Ausgangswelle (12) des zweiten Getriebes (6) bereitzustellen.
  11. Hybridfahrzeug (1), umfassend einen Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 4 bis 1.
DE102021205937.6A 2021-06-11 2021-06-11 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang Ceased DE102021205937A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021205937.6A DE102021205937A1 (de) 2021-06-11 2021-06-11 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021205937.6A DE102021205937A1 (de) 2021-06-11 2021-06-11 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021205937A1 true DE102021205937A1 (de) 2022-07-14

Family

ID=82116684

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021205937.6A Ceased DE102021205937A1 (de) 2021-06-11 2021-06-11 Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021205937A1 (de)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19851671A1 (de) 1998-11-10 2000-05-18 Bosch Gmbh Robert Antrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102008018949A1 (de) 2007-04-18 2008-11-20 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Hybridantriebsstrang mit Umkehrmaschine und Steuerverfahren
DE102014220123A1 (de) 2014-10-06 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102016216232A1 (de) 2016-08-29 2018-03-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Autonomes Einparken mit Handschalt-Getriebe

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19851671A1 (de) 1998-11-10 2000-05-18 Bosch Gmbh Robert Antrieb für ein Kraftfahrzeug
DE102008018949A1 (de) 2007-04-18 2008-11-20 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Hybridantriebsstrang mit Umkehrmaschine und Steuerverfahren
DE102014220123A1 (de) 2014-10-06 2016-04-07 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102016216232A1 (de) 2016-08-29 2018-03-01 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Autonomes Einparken mit Handschalt-Getriebe

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AT513352B1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102018114782A1 (de) Antriebseinheit und Antriebsanordnung
EP3826872A2 (de) Hybridgetriebe, hybrid-antriebsanordnung und verfahren zum betreiben einer hybrid-antriebsanordnung
EP3558737B1 (de) Antriebsanordnung und kraftfahrzeug
EP3501870A1 (de) Verfahren zum betreiben einer antriebseinrichtung für ein kraftfahrzeug sowie entsprechende antriebseinrichtung
EP3810449B1 (de) Antriebseinheit für einen antriebsstrang eines elektrisch antreibbaren kraftfahrzeugs und antriebsanordnung
DE102009050956B4 (de) Antriebsstrang für ein Allrad-Hybridfahrzeug mit zwei Verbrennungsmotoren sowie Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges
DE102015013528B3 (de) Getriebeanordnung und Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs
DE102016220512A1 (de) Hybridantriebssystem für ein Transportmittel, insbesondere für ein Kraftfahrzeug
DE102019204299A1 (de) Antriebseinheit für ein Fahrzeug und Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit für ein Fahrzeug
EP4208361A1 (de) Antriebseinheit und antriebsanordnung
DE102011116935A1 (de) Antriebsanordnung für einen Hybridantrieb fürKraftfahrzeuge
DE102008044035B4 (de) Allrad-Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangs
DE102019214405A1 (de) Elektrischer Antriebstrang für Arbeitsmaschinen
DE102022106552A1 (de) Hybridgetriebe sowie Antriebsstrang mit Hybridgetriebe
DE102020214521B4 (de) Hybrid-Getriebe für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang
DE102021205937A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges für ein Hybridfahrzeug, Antriebsstrang sowie Hybridfahrzeug mit einem solchen Antriebstrang
DE102020203774A1 (de) Hybridgetriebe mit zwei Planetenradsätzen
DE102014019431A1 (de) Hybridantrieb für ein Fahrzeug
DE102021211236B4 (de) Kompaktes Hybridgetriebe in Planetenbauweise
DE102021111351B4 (de) Hybridgetriebe sowie Antriebsstrang mit Hybridgetriebe
AT520456B1 (de) Hybridantriebsstrang
DE102021114919A1 (de) Antriebseinheit und Antriebsanordnung
DE102022120598A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs und Kraftfahrzeug mit einer Hauptantriebsachse und einer Nebenantriebsachse
DE102022206208A1 (de) Hybrid-Getriebe mit nur einer Vorgelegewelle

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R230 Request for early publication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final