DE102022201817B4 - Hybrid transmission and motor vehicle with a hybrid transmission - Google Patents
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- B60K6/48—Parallel type
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-
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-
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- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60K6/44—Series-parallel type
- B60K6/445—Differential gearing distribution type
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Abstract
Hybridgetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug (100), aufweisend• eine erste Getriebeeingangswelle (2) zur Anbindung einer Kurbelwelle (3.1) eines Verbrennungsmotors (3),• ein Überlagerungsgetriebe (6), umfassend einen ersten Planetenradsatz (P1) mit einem Sonnenrad (P11), einem Hohlrad (P12) und einem Planetenträger (P13) sowie einen zweiten Planetenradsatz (P2) mit einem Sonnenrad (P21), einem Hohlrad (P22) und einem Planetenträger (P23),• ein Differenzial (7) mit einer ersten Seitenwelle (7.1) und einer zweiten Seitenwelle (7.2), wobei die Seitenwellen (7.1, 7.2) zur Anbindung eines jeweiligen Rades des Kraftfahrzeugs (100) eingerichtet sind,• eine Hauptabtriebswelle (8), die koaxial zum Überlagerungsgetriebe (6) angeordnet und zur Anbindung des Differenzials (7) an das Überlagerungsgetriebe (6) eingerichtet ist,• ein erstes Schaltelement (A), das im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle (2) mit dem Sonnenrad (P11) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbindet,• ein zweites Schaltelement (B), das im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle (2) mit dem Planetenträger (P13) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbindet,• ein drittes Schaltelement (C), das im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle (2) mit dem Hohlrad (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) drehfest verbindet,• ein viertes Schaltelement (D), das im geschlossenen Zustand das Sonnenrad (P21) des zweiten Planetenradsatzes (P2) mit einem Gehäuse (G) des Hybridgetriebes (1) drehfest verbindet, wobei die vier Schaltelemente (A, B, C, D) koaxial zum Überlagerungsgetriebe (6) angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine zweite Getriebeeingangswelle (4) zur Anbindung einer Rotorwelle (5.1) einer ersten Elektromaschine (5), wobei das Hohlrad (P12) des ersten Planetenradsatzes (P1) mit dem Planetenträger (P23) des zweiten Planetenradsatzes (P2) und mit der zweiten Getriebeeingangswelle (4) drehfest verbunden ist, wobei die vier Schaltelemente (A, B, C, D) formschlüssig ausgebildet und zum Schalten von drei verbrennungsmotorischen Gängen und zumindest eines elektromotorischen Gangs eingerichtet sind.Hybrid transmission (1) for a motor vehicle (100), comprising: • a first transmission input shaft (2) for connecting a crankshaft (3.1) of an internal combustion engine (3), • a superposition transmission (6) comprising a first planetary gear set (P1) with a sun gear (P11), a ring gear (P12) and a planet carrier (P13) and a second planetary gear set (P2) with a sun gear (P21), a ring gear (P22) and a planet carrier (P23), • a differential (7) with a first side shaft (7.1) and a second side shaft (7.2), wherein the side shafts (7.1, 7.2) are designed to connect a respective wheel of the motor vehicle (100), • a main output shaft (8) which is arranged coaxially to the superposition transmission (6) and designed to connect the differential (7) to the superposition transmission (6), • a first switching element (A) which, in the closed state, controls the first transmission input shaft (2) is connected in a rotationally fixed manner to the sun gear (P11) of the first planetary gear set (P1),• a second switching element (B) which, in the closed state, connects the first transmission input shaft (2) to the planet carrier (P13) of the first planetary gear set (P1) in a rotationally fixed manner,• a third switching element (C) which, in the closed state, connects the first transmission input shaft (2) to the ring gear (P12) of the first planetary gear set (P1) in a rotationally fixed manner,• a fourth switching element (D) which, in the closed state, connects the sun gear (P21) of the second planetary gear set (P2) to a housing (G) of the hybrid transmission (1) in a rotationally fixed manner, wherein the four switching elements (A, B, C, D) are arranged coaxially to the superposition gear (6), characterized by a second transmission input shaft (4) for connecting a rotor shaft (5.1) of a first electric machine (5), wherein the ring gear (P12) of the first planetary gear set (P1) is connected to the planet carrier (P23) of the second planetary gear set (P2) and is connected in a rotationally fixed manner to the second transmission input shaft (4), wherein the four shifting elements (A, B, C, D) are designed to be positively locked and are adapted to shift three internal combustion engine gears and at least one electric motor gear.
Description
Die Erfindung betrifft ein Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug, aufweisend zwei Getriebeeingangswellen zur Anbindung einer jeweiligen Antriebsmaschine, ein Überlagerungsgetriebe mit zwei Planetenradsätzen, ein Differenzial, eine Hauptabtriebswelle und mindestens vier formschlüssige Schaltelemente. Ferner betrifft die Erfindung auch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Hybridgetriebe.The invention relates to a hybrid transmission for a motor vehicle, having two transmission input shafts for connecting a respective drive engine, a superposition transmission with two planetary gear sets, a differential, a main output shaft and at least four positive shift elements. The invention also relates to a motor vehicle with such a hybrid transmission.
Beispielsweise offenbart die
Ferner offenbart US 2008 / 0 207 387 A1 ein Getriebe für ein Kraftfahrzeug aufweisend eine Eingangswelle, ein Überlagerungsgetriebe mit einem ersten und zweiten Planetenradsatz, ein Differenzial, eine Abtriebswelle, die koaxial zum Überlagerungsgetriebe angeordnet und zur Anbindung des Differenzials an das Überlagerungsgetriebe eingerichtet ist sowie mehrere Schaltelemente, die koaxial zum Überlagerungsgetriebe angeordnet sind.Furthermore, US 2008 / 0 207 387 A1 discloses a transmission for a motor vehicle having an input shaft, a superposition gear with a first and second planetary gear set, a differential, an output shaft which is arranged coaxially to the superposition gear and is designed to connect the differential to the superposition gear, and a plurality of shifting elements which are arranged coaxially to the superposition gear.
Ferner offenbart die
Ferner offenbart die
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein alternatives Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug bereitzustellen. Insbesondere soll das Hybridgetriebe kompakt ausgebildet sein und in einer Front-Quer-Anordnung im Kraftfahrzeug verbaut werden können. Die Aufgabe wird gelöst durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der davon abhängigen Ansprüche, der nachfolgenden Beschreibung sowie der Figuren.The object of the invention is to provide an alternative hybrid transmission for a motor vehicle. In particular, the hybrid transmission should be compact and be able to be installed in a front-transverse arrangement in the motor vehicle. The object is achieved by the subject matter of
Ein erfindungsgemäßes Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug umfasst
- • eine erste Getriebeeingangswelle zur Anbindung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors,
- • eine zweite Getriebeeingangswelle zur Anbindung einer Rotorwelle einer ersten Elektromaschine,
- • ein Überlagerungsgetriebe, umfassend einen ersten Planetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger sowie einen zweiten Planetenradsatz mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenträger,
- • ein Differenzial mit einer ersten Seitenwelle und einer zweiten Seitenwelle, wobei die Seitenwellen zur Anbindung eines jeweiligen Rades des Kraftfahrzeugs eingerichtet sind,
- • eine Hauptabtriebswelle, die koaxial zum Überlagerungsgetriebe angeordnet und zur Anbindung des Differenzials an das Überlagerungsgetriebe eingerichtet ist,
- • ein erstes Schaltelement, das im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle mit dem Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes drehfest verbindet,
- • ein zweites Schaltelement, das im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle mit dem Planetenträger des ersten Planetenradsatzes drehfest verbindet,
- • ein drittes Schaltelement, das im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle mit dem Hohlrad des ersten Planetenradsatzes drehfest verbindet,
- • ein viertes Schaltelement, das im geschlossenen Zustand das Sonnenrad des zweiten Planetenradsatzes mit einem Gehäuse des Hybridgetriebes drehfest verbindet,
- • a first transmission input shaft for connecting a crankshaft of an internal combustion engine,
- • a second transmission input shaft for connecting a rotor shaft of a first electric machine,
- • a superposition gear comprising a first planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planet carrier and a second planetary gear set with a sun gear, a ring gear and a planet carrier,
- • a differential with a first side shaft and a second side shaft, wherein the side shafts are designed to connect a respective wheel of the motor vehicle,
- • a main output shaft which is arranged coaxially to the superposition gear and is designed to connect the differential to the superposition gear,
- • a first switching element which, when closed, connects the first transmission input shaft to the sun gear of the first planetary gear set in a rotationally fixed manner,
- • a second switching element which, when closed, connects the first transmission input shaft to the planet carrier of the first planetary gear set in a rotationally fixed manner,
- • a third switching element which, when closed, connects the first transmission input shaft to the ring gear of the first planetary gear set in a rotationally fixed manner,
- • a fourth switching element which, when closed, connects the sun gear of the second planetary gear set to a housing of the hybrid transmission in a rotationally fixed manner,
Unter einer Anbindung einer Welle oder einer Vorrichtung an einer anderen Welle oder an einer anderen Vorrichtung ist zu verstehen, dass diese Wellen oder Vorrichtungen entweder unmittelbar miteinander verbunden sind oder mittelbar über mindestens ein weiteres Bauteil, insbesondere über weitere Wellen und Zahnräder miteinander verbunden sein können. Beispielsweise ist die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors über mindestens eine weitere Welle mit der ersten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden. Beispielsweise ist die Rotorwelle der Elektromaschine über mindestens eine weitere Welle mit der zweiten Getriebeeingangswelle antriebswirksam verbunden.A connection of a shaft or a device to another shaft or to another device means that these shafts or devices are either directly connected to one another or can be indirectly connected to one another via at least one further component, in particular via further shafts and gears. For example, the crankshaft of the internal combustion engine is drive-connected to the first transmission input shaft via at least one further shaft. For example, the rotor shaft of the electric machine is drive-connected to the second transmission input shaft via at least one further shaft.
Insbesondere sind die beiden Getriebeeingangswellen koaxial zueinander ausgebildet und axial angrenzend aneinander, also nicht überlappend angeordnet. Unter einer Getriebeeingangswelle ist ein Getriebeelement zu verstehen, das zur Anbindung an eine jeweilige Antriebsmaschine, insbesondere an einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors oder einer Rotorwelle der Elektromaschine, eingerichtet ist. Die vom Verbrennungsmotor und/oder der ersten Elektromaschine erzeugte Antriebsleistung wird im Überlagerungsgetriebe zusammengeführt bzw. überlagert und über die Hauptabtriebswelle auf das Differenzial übertragen, wobei die Antriebsleistung im Differenzial auf die beiden Seitenwellen aufgeteilt und an ein mit der jeweiligen Seitenwelle wirkverbundenes Antriebsrad des Kraftfahrzeugs übertragen wird.In particular, the two transmission input shafts are coaxial with each other and are arranged axially adjacent to each other, i.e. not overlapping. A transmission input shaft is understood to mean a transmission element that is designed to be connected to a respective drive machine, in particular to a crankshaft of the internal combustion engine or a rotor shaft of the electric machine. The drive power generated by the internal combustion engine and/or the first electric machine is combined or superimposed in the superposition gear and transmitted to the differential via the main output shaft, with the drive power in the differential being divided between the two side shafts and transmitted to a drive wheel of the motor vehicle that is operatively connected to the respective side shaft.
Jeder der beiden Planetenradsätze des Überlagerungsgetriebes umfasst mehrere Planetenräder, die drehbar an dem jeweiligen Planetenträger gelagert sind und mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmen bzw. im Zahneingriff sind. Der jeweiligen Planetenradsatz des Überlagerungsgetriebes ist bevorzugt als Minusplanetenradsatz ausgebildet. Ein Minusplanetenradsatz weist ein Sonnenrad, ein Hohlrad, einen Planetenträger und mehrere Planetenräder auf, wobei jedes Planetenrad drehbar an dem Planetenträger angeordnet ist und mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmt. Das Überlagerungsgetriebe dient insbesondere als Summiergetriebe.Each of the two planetary gear sets of the superposition gear comprises a plurality of planetary gears which are rotatably mounted on the respective planet carrier and mesh with the sun gear and the ring gear or are in meshing engagement. The respective planetary gear set of the superposition gear is preferably designed as a minus planetary gear set. A minus planetary gear set has a sun gear, a ring gear, a planet carrier and a plurality of planetary gears, with each planetary gear being rotatably arranged on the planet carrier and meshing with the sun gear and the ring gear. The superposition gear serves in particular as a summing gear.
Durch die Kombination des Überlagerungsgetriebes mit den vier formschlüssigen Schaltelementen ergeben sich mehrere Funktionsmöglichkeiten für den Hybridantriebsstrang, beispielsweise verbrennungsmotorische bzw. hybridische Fahrmodi, elektromotorische Fahrmodi, Laden in neutral sowie ein elektrodynamischer Anfahrmodus. In einem verbrennungsmotorischen Gang befindet sich das Kraftfahrzeug in einem verbrennungsmotorischen Betrieb allein mittels Verbrennungsmotor oder in einem hybridischen Betrieb in Kombination von Verbrennungsmotor und einer Elektromaschine.The combination of the superposition gear with the four positive switching elements results in several functional options for the hybrid drive train, for example combustion engine or hybrid driving modes, electric motor driving modes, charging in neutral and an electrodynamic starting mode. In a combustion engine gear, the vehicle is in combustion engine operation using the combustion engine alone or in hybrid operation with a combination of combustion engine and an electric machine.
Bevorzugt weist das Hybridgetriebe genau vier formschlüssige Schaltelemente auf. Unter einem formschlüssigen Schaltelement ist ein Schaltelement zu verstehen, das zur Verbindung zweier Bauteile, insbesondere zweier Wellen eine Verzahnung und/oder Klauen aufweist, die zur Herstellung der drehfesten Verbindung formschlüssig ineinandergreifen, wobei die Übertragung einer Leistung von einem Kupplungsteil auf den anderen Kupplungsteil des Schaltelements in einem vollständig geschlossenen Zustand hauptsächlich durch einen Formschluss erfolgt. Beispielsweise sind alle vier Schaltelemente als Klauenkupplungen ausgebildet.The hybrid transmission preferably has exactly four positive-locking shifting elements. A positive-locking shifting element is understood to mean a shifting element which has a toothing and/or claws for connecting two components, in particular two shafts, which engage with one another in a positive-locking manner to produce the rotationally fixed connection, wherein the transmission of power from one clutch part to the other clutch part of the shifting element in a fully closed state takes place mainly by a positive lock. For example, all four shifting elements are designed as claw clutches.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind gemäß einer axialen Reihenfolge zunächst das Differenzial, daran angrenzend das vierte Schaltelement, daran angrenzend die Anbindung der ersten Elektromaschine, daran angrenzend der zweite Planetenradsatz des Überlagerungsgetriebes, daran angrenzend der erste Planetenradsatz des Überlagerungsgetriebes, daran angrenzend das dritte Schaltelement, daran angrenzend das zweite Schaltelement, daran angrenzend die Anbindung des Verbrennungsmotors und daran angrenzend das erste Schaltelement angeordnet. Mit anderen Worten befindet sich an einem ersten Endabschnitt des Gehäuses das Differenzial, wobei an einem zweiten Endabschnitt des Gehäuses, der entgegengesetzt zum ersten Gehäuseabschnitt angeordnet ist, das erste Schaltelement angeordnet ist. Eine Anbindung der jeweiligen Antriebsmaschine erfolgt bevorzugt über mindestens ein Zugmittel und/oder über mindestens ein Zwischenrad. Durch diese axiale Reihenfolge der Getriebeelemente wird das Hybridgetriebe sowohl in axialer Richtung als auch in radialer Richtung kompakter ausgebildet.According to a preferred embodiment, the differential is arranged in an axial sequence, followed by the fourth shifting element, the connection of the first electric machine, the second planetary gear set of the superposition gear, the first planetary gear set of the superposition gear, the third shifting element, the second shifting element, the connection of the combustion engine and the first shifting element. In other words, the differential is located at a first end section of the housing, and at a second end The first switching element is arranged in the section of the housing which is arranged opposite to the first housing section. The respective drive machine is preferably connected via at least one traction device and/or via at least one intermediate gear. This axial sequence of the transmission elements makes the hybrid transmission more compact in both the axial direction and the radial direction.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Hybridgetriebe einen dritten Planetenradsatz auf, der koaxial zum Überlagerungsgetriebe sowie im Leistungsfluss zwischen dem Überlagerungsgetriebe und dem Differenzial angeordnet ist, wobei der dritte Planetenradsatz ein Sonnenrad, ein Hohlrad und einen Planetenträger aufweist. Der dritte Planetenradsatz erzeugt eine Konstantübersetzung. Demgegenüber sind der erste und zweite Planetenradsatz zu einem Überlagerungsgetriebe zusammengefasst. Auch der dritte Planetenradsatz umfasst mehrere Planetenräder, die drehbar an dem Planetenträger gelagert sind und mit dem Sonnenrad und dem Hohlrad kämmen bzw. im Zahneingriff sind. Der dritte Planetenradsatz ist bevorzugt als Minusplanetenradsatz ausgebildet.According to a preferred embodiment, the hybrid transmission has a third planetary gear set that is arranged coaxially to the superposition transmission and in the power flow between the superposition transmission and the differential, the third planetary gear set having a sun gear, a ring gear and a planet carrier. The third planetary gear set generates a constant gear ratio. In contrast, the first and second planetary gear sets are combined to form a superposition transmission. The third planetary gear set also comprises several planetary gears that are rotatably mounted on the planet carrier and mesh with the sun gear and the ring gear. The third planetary gear set is preferably designed as a minus planetary gear set.
Vorzugsweise ist das Sonnenrad des dritten Planetenradsatzes mit der Hauptabtriebswelle drehfest verbunden, wobei der Planetenträger des dritten Planetenradsatzes an einem Differenzialkorb des Differenzials angebunden ist. Bevorzugt ist das Hohlrad des dritten Planetenradsatzes mit einem Gehäuse des Hybridgetriebes drehfest verbunden. Beispielsweise ist der Planetenträger des dritten Planetenradsatzes mit dem Differenzialkorb drehfest verbunden. Unter einer drehfesten Verbindung ist eine nicht schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu verstehen, welche Drehzahl und Drehmoment überträgt. Durch drehfeste Verbindungen wird die Kompaktheit erhöht und das Gewicht der Hybridgetriebevorrichtung verringert.Preferably, the sun gear of the third planetary gear set is connected to the main output shaft in a rotationally fixed manner, with the planet carrier of the third planetary gear set being connected to a differential cage of the differential. Preferably, the ring gear of the third planetary gear set is connected to a housing of the hybrid transmission in a rotationally fixed manner. For example, the planet carrier of the third planetary gear set is connected to the differential cage in a rotationally fixed manner. A rotationally fixed connection is understood to be a non-switchable connection between two components which transmits speed and torque. Rotationally fixed connections increase the compactness and reduce the weight of the hybrid transmission device.
Das Differenzial kann beispielsweise als Kegelraddifferenzial, Stirnraddifferenzial oder Planetenraddifferenzial ausgebildet sein. Die Seitenwellen des Differenzials sind gemeinsam auf einer Abtriebsachse des Kraftfahrzeugs angeordnet, wobei die erste Getriebeeingangswelle und die zweite Getriebeeingangswelle koaxial zur Abtriebsachse angeordnet sind, wobei der Verbrennungsmotor und die erste Elektromaschine achsparallel zur Abtriebsachse angeordnet sind. Bevorzugt ist die Abtriebsachse die Frontantriebsachse des Kraftfahrzeugs. Mithin ist das Hybridgetriebe in einer Front-Quer-Anordnung im Kraftfahrzeug verbaut.The differential can be designed, for example, as a bevel gear differential, spur gear differential or planetary gear differential. The side shafts of the differential are arranged together on an output axle of the motor vehicle, with the first transmission input shaft and the second transmission input shaft being arranged coaxially to the output axle, with the combustion engine and the first electric machine being arranged axially parallel to the output axle. The output axle is preferably the front-wheel drive axle of the motor vehicle. The hybrid transmission is therefore installed in a front-transverse arrangement in the motor vehicle.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind die erste Getriebeeingangswelle, die zweite Getriebeeingangswelle und die Hauptabtriebswelle als Hohlwellen ausgebildet, wobei sich die zweite Seitenwelle des Differenzials im Wesentlichen axial durch das gesamte Hybridgetriebe erstreckt. Mithin sind die Seitenwellen des Differenzials als Zentralwellen ausgebildet. Das Überlagerungsgetriebe kann dadurch vorteilhaft an das Differenzial positioniert werden, wobei dadurch das Hybridgetriebe in radialer und axialer Richtung kompakter wird.According to a preferred embodiment, the first transmission input shaft, the second transmission input shaft and the main output shaft are designed as hollow shafts, with the second side shaft of the differential extending essentially axially through the entire hybrid transmission. The side shafts of the differential are therefore designed as central shafts. The superposition gear can thus be advantageously positioned on the differential, whereby the hybrid transmission becomes more compact in the radial and axial directions.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der Planetenträger des ersten Planetenradsatzes mit dem Hohlrad des zweiten Planetenradsatzes und der Hauptabtriebswelle drehfest verbunden. Bevorzugt ist das Hohlrad des ersten Planetenradsatzes mit dem Planetenträger des zweiten Planetenradsatzes drehfest verbunden.According to a preferred embodiment, the planet carrier of the first planetary gear set is connected in a rotationally fixed manner to the ring gear of the second planetary gear set and the main output shaft. The ring gear of the first planetary gear set is preferably connected in a rotationally fixed manner to the planet carrier of the second planetary gear set.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Hybridgetriebe ein fünftes formschlüssiges Schaltelement auf, das koaxial zum Überlagerungsgetriebe angeordnet ist und in einem geschlossenen Zustand das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes mit einem Gehäuse des Hybridgetriebes drehfest verbindet. Mithin ist das fünfte formschlüssige Schaltelement dazu eingerichtet, im geschlossenen Zustand das Sonnenrad des ersten Planetenradsatzes stationär am Gehäuse des Hybridgetriebes festzulegen. Insbesondere schafft das fünfte formschlüssige Schaltelement einen weiteren elektromotorischen Gang, der eine kürzere Übersetzung aufweist. Der kurze elektromotorische Gangs wird vorzugsweise für rückwärts Anfahren verwendet.According to a preferred embodiment, the hybrid transmission has a fifth positive-locking shifting element that is arranged coaxially to the superposition transmission and, in a closed state, connects the sun gear of the first planetary gear set to a housing of the hybrid transmission in a rotationally fixed manner. The fifth positive-locking shifting element is therefore designed to fix the sun gear of the first planetary gear set stationary to the housing of the hybrid transmission in the closed state. In particular, the fifth positive-locking shifting element creates a further electromotive gear that has a shorter gear ratio. The short electromotive gear is preferably used for starting in reverse.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform sind das erste und zweite Schaltelement oder das erste und dritte Schaltelement oder das zweite und dritte Schaltelement zu einem Doppelschaltelement zusammengefasst ausgebildet. Das Doppelschaltelement weist insbesondere eine einzige Schaltgabel und einen einzigen Aktor zum Schalten der beiden Schaltelemente auf. Dadurch werden Bauraum, Gewicht und Getriebebauteile eingespart. Bevorzugt ist das Doppelschaltelement koaxial zum Überlagerungsgetriebe und zum Differenzial ausgebildet, wobei sich die zweite Seitenwelle axial durch das Doppelschaltelement erstreckt.According to a preferred embodiment, the first and second shifting elements or the first and third shifting elements or the second and third shifting elements are combined to form a double shifting element. The double shifting element has in particular a single shift fork and a single actuator for switching the two shifting elements. This saves installation space, weight and transmission components. The double shifting element is preferably designed coaxially to the superposition gear and the differential, with the second side shaft extending axially through the double shifting element.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine zweite Elektromaschine an die erste Getriebeeingangswelle angebunden. Die zweite Elektromaschine ist bevorzugt als Startergenerator, insbesondere als Hochvolt-Startergenerator ausgebildet. Insbesondere ist die zweite Elektromaschine achsparallel zum Verbrennungsmotor sowie zur ersten Elektromaschine und zum Überlagerungsgetriebe angeordnet. Beispielsweise ist die zweite Elektromaschine über ein Zugmitteltrieb mit einer koaxial zur Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordneten Welle verbunden, wobei diese Welle über ein weiteres Zugmittel mit der ersten Getriebeeingangswelle verbunden ist. Bevorzugt erfolgt über die zweite Elektromaschine ein Start des Verbrennungsmotors aus einem rein elektrischen Fahrmodus. Ferner ist die zweite Elektromaschine für die Stromversorgung des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs vorgesehen. Auch ein serielles Kriechen, insbesondere Vorwärts- oder Rückwärtsfahren des Kraftfahrzeugs ist über die zweite Elektromaschine vorteilhaft. Die zweite Elektromaschine kann auch vorteilhaft zur Unterstützung einer Drehzahlregelung des Verbrennungsmotors beim Ankoppeln und bei Gangschaltungen dienen.According to a preferred embodiment, a second electric machine is connected to the first transmission input shaft. The second electric machine is preferably designed as a starter generator, in particular as a high-voltage starter generator. In particular, the second electric machine is arranged axially parallel to the internal combustion engine as well as to the first electric machine and to the superposition gear. For example, the second electric machine is connected via a traction drive to a shaft arranged coaxially to the crankshaft of the internal combustion engine, wherein this shaft has a wide The traction means is connected to the first transmission input shaft. The combustion engine is preferably started from a purely electric driving mode via the second electric machine. The second electric machine is also provided for the power supply of the vehicle's electrical system. Serial crawling, in particular driving the vehicle forwards or backwards, is also advantageous using the second electric machine. The second electric machine can also advantageously be used to support speed control of the combustion engine when coupling and when changing gears.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist eine Dämpfungseinrichtung achsparallel zur ersten Getriebeeingangswelle angeordnet, wobei die Dämpfungseinrichtung dazu eingerichtet ist, die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors an das Hybridgetriebe anzubinden. Die Dämpfungseinrichtung kann einen Torsionsdämpfer und/oder einen Tilger und/oder eine Rutschkupplung aufweisen. Der Torsionsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgebildet sein. Der Tilger kann als drehzahladaptiver Tilger ausgebildet sein.According to a preferred embodiment, a damping device is arranged axially parallel to the first transmission input shaft, wherein the damping device is designed to connect the crankshaft of the internal combustion engine to the hybrid transmission. The damping device can have a torsional damper and/or a damper and/or a slip clutch. The torsional damper can be designed as a dual-mass flywheel. The damper can be designed as a speed-adaptive damper.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist ein als Trennkupplung ausgebildetes Schaltelement achsparallel zu der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet, wobei die Trennkupplung dazu eingerichtet ist, das Hybridgetriebe von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors abzukoppeln. Mithin ist die Trennkupplung in dem Antriebsstrang zwischen dem Verbrennungsmotor und der ersten Getriebeeingangswelle angeordnet. Weiterhin kann die Trennkupplung im Leistungsfluss vom Verbrennungsmotor nach der Dämpfungseinrichtung angeordnet sein. Mittels der Trennkupplung lässt sich der Verbrennungsmotor zum rein elektrischen Fahren abkoppeln, wodurch der elektrische Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs energieeffizienter wird. Die Trennkupplung kann entweder als formschlüssiges oder als kraftschlüssiges Schaltelement ausgebildet sein. Ein als formschlüssiges Schaltelement ausgebildete Trennkupplung ist kompakter und weist weniger Verluste als ein kraftschlüssiges Schaltelement auf. Ein Vorteil einer als reibschlüssiges Schaltelement ausgebildeten Trennkupplung ergibt sich aus der Möglichkeit dieses auch unter Last öffnen zu können, beispielsweise bei einer Vollbremsung oder einer Fehlfunktion des Verbrennungsmotors. Insbesondere kann eine reibschlüssige Trennkupplung auch bei Differenzdrehzahl der beiden Kupplungsteile geschlossen werden, sodass beispielsweise ein sogenannter „Schwungstart“ des Verbrennungsmotors mittels der zweiten Elektromaschine möglich ist, wobei dazu insbesondere die Trägheitsmasse der zweiten Elektromaschine zum Starten des Verbrennungsmotors ausgenutzt wird.According to a preferred embodiment, a switching element designed as a separating clutch is arranged axially parallel to the first transmission input shaft, wherein the separating clutch is designed to decouple the hybrid transmission from the crankshaft of the internal combustion engine. The separating clutch is therefore arranged in the drive train between the internal combustion engine and the first transmission input shaft. Furthermore, the separating clutch can be arranged in the power flow from the internal combustion engine after the damping device. By means of the separating clutch, the internal combustion engine can be decoupled for purely electric driving, whereby the electric driving of the motor vehicle becomes more energy efficient. The separating clutch can be designed either as a positive or as a non-positive switching element. A separating clutch designed as a positive switching element is more compact and has fewer losses than a non-positive switching element. One advantage of a separating clutch designed as a frictional switching element results from the possibility of being able to open it even under load, for example in the event of emergency braking or a malfunction of the internal combustion engine. In particular, a frictional separating clutch can also be closed when the speed of the two clutch parts is different, so that, for example, a so-called "momentum start" of the internal combustion engine is possible by means of the second electric machine, whereby in particular the inertial mass of the second electric machine is used to start the internal combustion engine.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die erste Getriebeeingangswelle dazu eingerichtet, zumindest über ein Zugmittel und/oder über mindestens ein Zwischenrad mit dem achsparallel zum Überlagerungsgetriebe angeordneten Verbrennungsmotor verbunden zu sein. Unter dem Begriff verbunden ist eine nicht schaltbare Verbindung zwischen zwei Bauteilen zu verstehen, welche zu einer permanenten Übertragung einer Drehzahl und/oder eines Drehmoments vorgesehen ist. Die Verbindung kann dabei sowohl direkt oder über eine Festübersetzung erfolgen. Die Verbindung kann beispielsweise über eine Welle, eine Verzahnung, insbesondere eine Stirnradverzahnung, und/oder ein Umschlingungsmittel erfolgen. Beispielsweise ist das Zugmittel eine Kette oder ein Riemen. Vorzugsweise umschlingt das Zugmittel einen ersten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zur Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet ist und einen zweiten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zur ersten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Alternativ kann der Verbrennungsmotor über eine Räderkette angebunden sein. Beispielsweise bilden mehrere Zahnräder eine Räderkette, wobei mindestens ein Zahnrad koaxial zur Kurbelwelle des Verbrennungsmotors angeordnet ist, und wobei mindestens ein weiteres Zahnrad koaxial zur ersten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Insbesondere ist ein Zwischenrad zwischen den beiden Zahnrädern angeordnet, wobei das Zwischenrad mit beiden Zahnrädern kämmt.According to a preferred embodiment, the first transmission input shaft is designed to be connected to the internal combustion engine arranged axially parallel to the superposition transmission at least via a traction device and/or via at least one intermediate gear. The term "connected" refers to a non-switchable connection between two components, which is intended for a permanent transmission of a speed and/or a torque. The connection can be made either directly or via a fixed gear ratio. The connection can be made, for example, via a shaft, a toothing, in particular a spur gearing, and/or a belt. For example, the traction device is a chain or a belt. The traction device preferably wraps around a first toothing section that is arranged coaxially to the crankshaft of the internal combustion engine and a second toothing section that is arranged coaxially to the first transmission input shaft. Alternatively, the internal combustion engine can be connected via a gear chain. For example, several gears form a gear chain, with at least one gear being arranged coaxially to the crankshaft of the internal combustion engine and at least one further gear being arranged coaxially to the first transmission input shaft. In particular, an intermediate gear is arranged between the two gears, wherein the intermediate gear meshes with both gears.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Getriebeeingangswelle dazu eingerichtet, zumindest über ein Zugmittel und/oder über mindestens ein Zwischenrad mit der achsparallel zum Überlagerungsgetriebe angeordneten ersten Elektromaschine verbunden zu sein. Vorzugsweise umschlingt das Zugmittel einen ersten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zur Rotorwelle der ersten Elektromaschine angeordnet ist und einen zweiten Verzahnungsabschnitt, der koaxial zur zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Alternativ kann die erste Elektromaschine über eine Räderkette angebunden sein. Beispielsweise bilden mehrere Zahnräder eine Räderkette, wobei eines der Zahnräder koaxial zur Rotorwelle der ersten Elektromaschine angeordnet ist, und wobei ein weiteres Zahnrad koaxial zur zweiten Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Insbesondere ist ein Zwischenrad zwischen den beiden Zahnrädern angeordnet.According to a preferred embodiment, the second transmission input shaft is designed to be connected to the first electric machine arranged axially parallel to the superposition gear at least via a traction means and/or via at least one intermediate gear. The traction means preferably wraps around a first toothed section that is arranged coaxially to the rotor shaft of the first electric machine and a second toothed section that is arranged coaxially to the second transmission input shaft. Alternatively, the first electric machine can be connected via a gear chain. For example, several gears form a gear chain, with one of the gears being arranged coaxially to the rotor shaft of the first electric machine and another gear being arranged coaxially to the second transmission input shaft. In particular, an intermediate gear is arranged between the two gears.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug umfasst einen Verbrennungsmotor, zumindest eine erste Elektromaschine und ein erfindungsgemäßes Hybridgetriebe, wobei das Hybridgetriebe, der Verbrennungsmotor und die erste Elektromaschine achsparallel zueinander angeordnet sind. Optional umfasst das Kraftfahrzeug ferner zumindest eine zweite Elektromaschine, die achsparallel zu dem Hybridgetriebe, dem Verbrennungsmotor und der ersten Elektromaschine angeordnet ist. Ferner optional umfasst das Kraftfahrzeug zumindest eine dritte Elektromaschine, die an einer Heck-Antriebsachse angeordnet ist und somit achsparallel zu dem Hybridgetriebe, dem Verbrennungsmotor und der ersten Elektromaschine bzw. auch zu der zweiten Elektromaschine angeordnet ist.A motor vehicle according to the invention comprises an internal combustion engine, at least one first electric machine and a hybrid transmission according to the invention, wherein the hybrid transmission, the internal combustion engine and the first electric machine are arranged axially parallel to one another. Optionally, the motor vehicle further comprises at least one second electric machine which is arranged axially parallel to the hybrid transmission, the internal combustion engine and the first electric machine. The motor vehicle also optionally comprises at least a third electric machine which is arranged on a rear drive axle and is thus arranged axially parallel to the hybrid transmission, the internal combustion engine and the first electric machine or also to the second electric machine.
Im Folgenden werden Ausführungsformen der Erfindung anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert, wobei gleiche oder ähnliche Elemente mit dem gleichen Bezugszeichen versehen sind. Hierbei zeigt:
-
1a einen Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe gemäß einer ersten Ausführungsform, -
1 b eine Schaltmatrix für das Hybridgetriebe des Antriebsstrangs nach1a , -
2 ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang gemäß1a . -
3 einen Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe gemäß einer zweiten Ausführungsform, -
4 einen Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe gemäß einer dritten Ausführungsform, und -
5 einen Antriebsstrang mit einem Hybridgetriebe gemäß einer vierten Ausführungsform.
-
1a a drive train with a hybrid transmission according to a first embodiment, -
1 b a switching matrix for the hybrid transmission of the drive train according to1a , -
2 a motor vehicle with a drive train in accordance with1a . -
3 a drive train with a hybrid transmission according to a second embodiment, -
4 a drive train with a hybrid transmission according to a third embodiment, and -
5 a drive train with a hybrid transmission according to a fourth embodiment.
Gemäß
Ferner umfasst das Hybridgetriebe 1 ein Überlagerungsgetriebe 6, mit einem ersten Planetenradsatz P1 mit einem Sonnenrad P11, einem Hohlrad P12 und einem Planetenträger P13 sowie mit einem zweiten Planetenradsatz P2 mit einem Sonnenrad P21, einem Hohlrad P22 und einem Planetenträger P23. Am jeweiligen Planetenträger P13, P23 sind Planetenräder P14, 24 drehbar gelagert, die mit dem jeweiligen Sonnenrad P11, P21 und dem jeweiligen Hohlrad P12, P22 in Zahneingriff sind.Furthermore, the
Das Hybridgetriebe 1 umfasst auch ein Differenzial 7 und eine Hauptabtriebswelle 8, die koaxial zum Überlagerungsgetriebe 6 angeordnet und zur Anbindung des Differenzials 7 an das Überlagerungsgetriebe 6 eingerichtet ist. Das Differenzial 7 ist stark vereinfacht dargestellt, wobei die Seitenwellen des Differenzials nicht dargestellt sind. Die Seitenwellen des Differenzials 7 sind beispielsweise in
Das erste Schaltelement A verbindet im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle 2 drehfest mit dem Sonnenrad P11 des ersten Planetenradsatzes P1. An der ersten Getriebeeingangswelle 2 ist ein Festrad 20 angeordnet, wobei das Festrad 20 Teil eines Zugmitteltriebs zur Anbindung der Kurbelwelle 3.1 des Verbrennungsmotors 3 ist. Der Zugmitteltrieb umfasst ferner das Zugmittel 22 und ein Zahnrad 21, das drehfest mit der Kurbelwelle 3.1 verbunden ist. Mithin wird die Antriebsleistung des Verbrennungsmotors 3 über den Zugmitteltrieb mittels des Zugmittels 22 von der Kurbelwelle 3.1 auf die achsparallel dazu angeordnete erste Getriebeeingangswelle 2 übertragen.In the closed state, the first switching element A connects the first
Das zweite Schaltelement B verbindet im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle 2 drehfest mit dem Planetenträger P13 des ersten Planetenradsatzes P1. Der Planetenträger P13 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem Hohlrad P22 des zweiten Planetenradsatzes P2 und mit der Hauptabtriebswelle 8 drehfest verbunden.In the closed state, the second switching element B connects the first
Das dritte Schaltelement C verbindet im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle 2 drehfest mit dem Hohlrad P12 des ersten Planetenradsatzes P1. Das Hohlrad P12 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit dem Planetenträger P23 des zweiten Planetenradsatzes P2 und mit der zweiten Getriebeeingangswelle 4 drehfest verbunden. An der zweiten Getriebeeingangswelle 4 ist ein Festrad 40 angeordnet, wobei das Festrad 40 Teil einer Räderkette zur Anbindung der Rotorwelle 5.1 der ersten Elektromaschine 5 ist. Die Räderkette umfasst ferner das Zwischenrad 42 und ein Zahnrad 41, das drehfest mit der Rotorwelle 5.1 verbunden ist. Mithin wird die Antriebsleistung der ersten Elektromaschine 5 über die Räderkette mittels Zwischenrad 42 von der Rotorwelle 5.1 auf die achsparallel dazu angeordnete zweite Getriebeeingangswelle 4 übertragen.In the closed state, the third switching element C connects the first
Das vierte Schaltelement D verbindet im geschlossenen Zustand das Sonnenrad P21 des zweiten Planetenradsatzes P2 drehfest mit einem Gehäuse G des Hybridgetriebes 1. Je nach Schaltstellung der vier Schaltelemente wird die Antriebsleistung der beiden Antriebsmaschinen im Überlagerungsgetriebe zusammengeführt und über die Hauptabtriebswelle 8 in das Differenzial 7 eingeleitet.When closed, the fourth shifting element D connects the sun gear P21 of the second planetary gear set P2 in a rotationally fixed manner to a housing G of the
Gemäß einer axialen Reihenfolge beginnend an einem ersten Endabschnitt des Hybridgetriebes 1 ist zunächst das Differenzial 7, daran angrenzend das vierte Schaltelement D, daran angrenzend die Anbindung der ersten Elektromaschine 5, daran angrenzend der zweite Planetenradsatz P2 des Überlagerungsgetriebes 6, daran angrenzend der erste Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6, daran angrenzend das dritte Schaltelement C, daran angrenzend das zweite Schaltelement B, daran angrenzend die Anbindung des Verbrennungsmotors 3 und daran angrenzend das erste Schaltelement A angeordnet. Mithin ist das erste Schaltelement A in einem zweiten Endabschnitt des Hybridgetriebes 1 angeordnet, der entgegengesetzt zum ersten Endabschnitt ist. Vorteilhaft an dem vorliegenden Hybridgetriebe 1 ist insbesondere die einfache und kompakte Bauweise, die Verwendung von nur drei Aktuatoren zum Schalten der vier formschlüssigen Schaltelemente A, B, C, D, geringe Bauteilbelastungen und geringe Getriebeverluste aufgrund der formschlüssigen Schaltelemente A, B, C, D, ein guter Verzahnungswirkungsgrad, sowohl verbrennungsmotorisch als auch elektrisch, und ein gute Übersetzungsreihe.According to an axial sequence starting at a first end section of the
Der Antriebsstrang mit dem Hybridgetriebe 1 gemäß
In einem ersten hybridischen Fahrmodus H1 sind das erste und vierte Schaltelement A und D geschlossen, wobei das zweite und dritte Schaltelement B und C geöffnet sind. In einem zweiten hybridischen Fahrmodus H2 sind vorliegend das zweite und vierte Schaltelement B und D geschlossen, wobei das erste und dritte Schaltelement A und C geöffnet sind. Im hybridische Fahrmodus H2 kann zusätzlich zu dem zweiten Schaltelement B ein beliebiges weiteres Schaltelement geschlossen werden, da nur das zweite Schaltelement B für die Gangbildung benötigt wird. Zur Schaltung, also für den Schaltvorgang ist es jedoch notwendig, wie dargestellt, das zweite und vierte Schaltelement B und D zu schließen. In einem dritten hybridischen Fahrmodus H3 sind das dritte und vierte Schaltelement C und D geschlossen, wobei das erste und zweite Schaltelement A und B geöffnet sind. In den hybridischen Fahrmodi H1, H2 und H3 ist der Verbrennungsmotor 3 stets am Antrieb des Fahrzeugs 100 beteiligt, wobei die erste Elektromaschine 5 den Antrieb unterstützen kann.In a first hybrid driving mode H1, the first and fourth switching elements A and D are closed, with the second and third switching elements B and C being open. In a second hybrid driving mode H2, the second and fourth switching elements B and D are closed, with the first and third switching elements A and C being open. In the hybrid driving mode H2, any other switching element can be closed in addition to the second switching element B, since only the second switching element B is required for gear formation. However, for switching, i.e. for the switching process, it is necessary, as shown, to close the second and fourth switching elements B and D. In a third hybrid driving mode H3, the third and fourth switching elements C and D are closed, with the first and second switching elements A and B being open. In the hybrid driving modes H1, H2 and H3, the
In einem rein elektrischen Fahrmodus E2 ist nur das vierte Schaltelement D geschlossen, wobei das erste, zweite und dritte Schaltelement A, B und C geöffnet sind. Der Antrieb des Fahrzeugs 100 erfolgt ausschließlich über die erste Elektromaschine 5, wobei der Verbrennungsmotor 3 vom Antrieb entkoppelt ist.In a purely electric driving mode E2, only the fourth switching element D is closed, with the first, second and third switching elements A, B and C being open. The
Das Anfahren des Fahrzeugs 100 erfolgt über das Überlagerungsgetriebe 6 mittels des Fahrmodus elektrodynamisches Anfahren EDA, wobei eine variable Übersetzung am ersten Planetenradsatz P1 des Überlagerungsgetriebes 6 bereitgestellt wird. Im elektrodynamischen Anfahrmodus EDA ist nur das erste Schaltelement A geschlossen, wobei alle anderen Schaltelemente B, C, D geöffnet sind. Der Verbrennungsmotor 3 ist über das Schaltelement A mit dem Sonnenrad P11 des ersten Planetenradsatzes P1 verbunden, wobei die erste Elektromaschine 5 am Hohlrad P12 des ersten Planetenradsatzes P1 das Drehmoment des Verbrennungsmotors 3 abstützt. Der Planetenträger P13 des ersten Planetenradsatzes P1 ist mit der Hauptabtriebswelle 8 verbunden. Aus diesem elektrodynamisches Anfahrmodus EDA kann der Verbrennungsmotor 3 in den hybridischen Fahrmodus H1 gelangen, weil das erste Schaltelemente A in dem hybridischen Fahrmodus H1 geschlossen ist.The
Eine Lastschaltung aus dem hybridischen Fahrmodus H1 in den hybridischen Fahrmodus H2 ist ebenso wie eine Lastschaltung aus dem hybridischen Fahrmodus H2 in den hybridischen Fahrmodus H3 möglich. Ein elektrodynamischer Zustand des Hybridgetriebes 1 wird sowohl zum elektrodynamischen Anfahren als auch für diese Lastschaltungen verwendet. Beide Lastschaltungen erfolgen abtriebsgestützt durch die erste Elektromaschine 5, wobei das vierte Schaltelement D dabei stets geschlossen ist.A power shift from the hybrid driving mode H1 to the hybrid driving mode H2 is possible, as is a power shift from the hybrid driving mode H2 to the hybrid driving mode H3. An electrodynamic state of the
Beispielsweise erfolgt die Lastschaltung aus dem hybridischen Fahrmodus H1 in den hybridischen Fahrmodus H2 durch den Ablauf folgender Verfahrensschritte: Im Ausgangszustand, dem hybridischen Fahrmodus H1 sind die Schaltelemente A und D geschlossen. Die Momente von Verbrennungsmotor 3 und erster Elektromaschine 5 werden derart eingestellt, dass einerseits das gewünschte Abtriebsmoment bereitgestellt wird und andererseits das auszulegende formschlüssige Schaltelement A lastfrei wird. Insbesondere erfolgt ein Lastabbau an dem ersten Schaltelement A und ein gleichzeitiger Lastaufbau an der ersten Elektromaschine 5. Danach wird das erste Schaltelement A geöffnet. Die Drehzahl des Verbrennungsmotors 3 wird abgesenkt, sodass das zweite Schaltelement B synchron wird. Dazu geht der Verbrennungsmotor 3 in den Schubbetrieb. Das zweite Schaltelement B kann dann eingelegt werden. Das vierte Schaltelement D bleibt während der Schaltung geschlossen. Die Lastschaltung aus dem hybridischen Fahrmodus H2 in den hybridischen Fahrmodus H3 verläuft entsprechend der Lastschaltung aus dem hybridischen Fahrmodus H1 in den hybridischen Fahrmodus H2, jedoch mit den dafür notwendigen Schaltelementen gemäß der Schaltmatrix. Eine Rückschaltung erfolgt analog zur Hochschaltung, nur in umgekehrter Reihenfolge der Verfahrensschritte. Auch Schubschaltungen sind möglich, da die erste Elektromaschine 5 ein Moment am ersten Planetenradsatz P1 bremsend abstützen kann.For example, the load shift from the hybrid driving mode H1 to the hybrid driving mode H2 is carried out by the following process steps: In the initial state, the hybrid driving mode H1, the switching elements A and D are closed. The torques of the
Der Fahrmodus LiN steht für Laden in Neutral und erlaubt einen Generatorbetrieb der ersten Elektromaschine 5 zur Erzeugung von elektrischer Energie, insbesondere um einen elektrischen Energiespeicher zu laden oder elektrische Verbraucher zu versorgen. Ein Verbraucher kann auch eine zweite Elektromaschine sein, die beispielsweise an der Heck-Achse des Fahrzeugs 100 angeordnet ist und das Fahrzeug 100 elektrisch antreibt. In dem Fahrmodus LiN ist nur das dritte Schaltelement C geschlossen, wobei alle anderen Schaltelemente A, B, D geöffnet sind. In dem Fahrmodus LiN drehen die erste Elektromaschine 5 und der Verbrennungsmotor 3 in einem festen Verhältnis zueinander. Dadurch ist auch ein Start des Verbrennungsmotors 3 mit der ersten Elektromaschine 5 möglich. Ferner ist ein Übergang von dem Fahrmodus LiN in den hybridischen Fahrmodus H3 möglich, weil das dritte Schaltelement C in beiden Fahrmodi geschlossen ist.The LiN driving mode stands for charging in neutral and allows generator operation of the first
Des Weiteren unterscheidet sich das Ausführungsbeispiel gemäß
BezugszeichenReference symbols
- 11
- HybridgetriebeHybrid transmission
- 22
- erste Getriebeeingangswellefirst transmission input shaft
- 33
- VerbrennungsmotorCombustion engine
- 3.13.1
- Kurbelwellecrankshaft
- 44
- zweite Getriebeeingangswellesecond transmission input shaft
- 55
- erste Elektromaschinefirst electric machine
- 5.15.1
- RotorwelleRotor shaft
- 66
- ÜberlagerungsgetriebeSuperposition gear
- 77
- Differenzialdifferential
- 7.17.1
- erste Seitenwellefirst side wave
- 7.27.2
- zweite Seitenwellesecond side shaft
- 88th
- HauptabtriebswelleMain output shaft
- 99
- DämpfungseinrichtungDamping device
- 1010
- zweite Elektromaschinesecond electric machine
- 10.110.1
- RotorwelleRotor shaft
- 1111
- ZwischenwelleIntermediate shaft
- 2020
- FestradFixed gear
- 2121
- Zahnradgear
- 2222
- ZugmittelTraction device
- 3030
- FestradFixed gear
- 3131
- Zahnradgear
- 3232
- ZugmittelTraction device
- 4040
- FestradFixed gear
- 4141
- Zahnradgear
- 4242
- ZwischenradIntermediate gear
- GG
- GehäuseHousing
- DSDS
- DoppelschaltelementDouble switching element
- AA
- erstes Schaltelementfirst switching element
- BB
- zweites Schaltelementsecond switching element
- CC
- drittes Schaltelementthird switching element
- DD
- viertes Schaltelementfourth switching element
- EE
- fünftes Schaltelementfifth switching element
- K0K0
- TrennkupplungSeparating clutch
- H1H1
- erster verbrennungsmotorischer Gangfirst combustion engine gear
- H2H2
- zweiter verbrennungsmotorischer Gangsecond combustion engine gear
- H3H3
- dritter verbrennungsmotorischer Gangthird combustion engine gear
- E2E2
- elektromotorischer Gangelectromotor gear
- EDAFDFA
- elektrodynamischer Anfahrmoduselectrodynamic starting mode
- LinLin
- Fahrmodus Laden in NeutralDriving mode charging in neutral
- P1P1
- erster Planetenradsatzfirst planetary gear set
- P11P11
- SonnenradSun gear
- P12P12
- HohlradRing gear
- P13P13
- PlanetenträgerPlanet carrier
- P14P14
- PlanetenradPlanetary gear
- P2P2
- zweiter Planetenradsatzsecond planetary gear set
- P21P21
- SonnenradSun gear
- P22P22
- HohlradRing gear
- P23P23
- PlanetenträgerPlanet carrier
- P24P24
- PlanetenradPlanetary gear
- P3P3
- dritter Planetenradsatzthird planetary gear set
- P31P31
- SonnenradSun gear
- P32P32
- HohlradRing gear
- P33P33
- PlanetenträgerPlanet carrier
- P34P34
- PlanetenradPlanetary gear
- 100100
- KraftfahrzeugMotor vehicle
- 101101
- Radwheel
- 102102
- Radwheel
- 103103
- Radwheel
- 104104
- Radwheel
Claims (14)
Priority Applications (1)
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DE102022201817.6A DE102022201817B4 (en) | 2022-02-22 | 2022-02-22 | Hybrid transmission and motor vehicle with a hybrid transmission |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publications (2)
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