DE19945474A1 - Motor vehicle esp. with at least 1 drive unit esp. IC engine for producing input variable esp. input torque and at least one driven shaft on which driven variable is transmittable - Google Patents
Motor vehicle esp. with at least 1 drive unit esp. IC engine for producing input variable esp. input torque and at least one driven shaft on which driven variable is transmittableInfo
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/12—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches
- F16H3/126—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts with means for synchronisation not incorporated in the clutches using an electric drive
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
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- B60W2510/06—Combustion engines, Gas turbines
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- F16H—GEARING
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- F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H2003/0818—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts comprising means for power-shifting
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- F16H—GEARING
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- F16H2306/40—Shifting activities
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H—GEARING
- F16H2306/00—Shifting
- F16H2306/40—Shifting activities
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F16H—GEARING
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- F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
- F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
- F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
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- F16H—GEARING
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Antriebseinrichtung, sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a motor vehicle, in particular a motor vehicle with at least one drive device, and a method for operating a motor vehicle.
Kraftfahrzeuge sowie Kraftfahrzeuge mit einer Antriebseinrichtung sind bereits bekannt.Motor vehicles and motor vehicles with a drive device are already known.
Bei diesen bekannten Kraftfahrzeugen wird von einer Brennkraftmaschine ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Dieses Antriebsdrehmoment wird über die Getriebeeingangswelle in ein Getriebe eingeleitet. Das Getriebe weist verschiedene Schaltstufen mit verschiedenen Übersetzungen auf, wobei die jeweils geschaltete Übersetzung das Drehmoment der Getriebeausgangswelle bestimmt. Insbesondere über die Getriebeausgangswelle, das Differential sowie die Fahrzeugachse(n) wird das Drehmoment auf die Fahrzeugräder bzw. Reifen übertragen, die über den Kontakt zur Straße das Fahrzeug in Bewegung setzen und halten. Derartige bekannte Kraftfahrzeuge haben sich bereits seit vielen Jahren bewährt. In these known motor vehicles, an internal combustion engine is used Drive torque generated. This drive torque is over the Transmission input shaft introduced into a transmission. The transmission points different switching stages with different ratios, the each switched ratio the torque of the transmission output shaft certainly. In particular via the transmission output shaft, the differential as well as the vehicle axle (s) is the torque on the vehicle wheels or tires that transfer the vehicle into contact with the road Set and keep moving. Such known motor vehicles have proven for many years.
Dennoch weisen derartige bekannte Kraftfahrzeuge auch Eigenschaften auf, die einen Wunsch nach Verbesserungen bedingen.Nevertheless, such known motor vehicles also have properties that require a desire for improvement.
Beispielsweise tritt in derartigen bekannten Anordnungen bei Schaltvorgängen am Getriebe eine Unterbrechung der Zugkraft auf, die insbesondere darauf zurückzuführen ist, daß der Antriebsstrang beim Schalten geöffnet wird. Diese Zugkraftunterbrechung bewirkt beim Fahrer einen "Nickeffekt". Mit Phasen der Zugkraftunterbrechung ist ferner eine verminderte Leistungsausnutzung verbunden. So dreht in den Phasen der Zugkraftunterbrechung die Motordrehzahl bzw. -ausgangswelle "leer".For example, in such known arrangements occurs during switching operations on the gearbox an interruption of the traction, in particular on it is to be attributed to the fact that the drive train is opened when switching. This Traction interruption causes a "pitching effect" for the driver. With phases of Interruption of tractive power is also a reduced performance utilization connected. So turns in the phases of traction interruption Engine speed or output shaft "empty".
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, das bei verbessertem Wirkungsgrad, für den Fahrer angenehmeren Fahrbedingungen und erhöhter Flexibilität der Antriebseinrichtung einen verminderten Herstellungsaufwand, eine in baulicher Hinsicht vereinfachte Herstellung sowie einen kostengünstigeren Betrieb und ein verbessertes Betriebsverhalten ermöglicht.The invention is therefore based on the object of a motor vehicle and a To create a method for operating a motor vehicle, the improved efficiency, more comfortable driving conditions for the driver and increased flexibility of the drive device Manufacturing effort, a structurally simplified manufacturing as well as cheaper operation and improved operating behavior enables.
Die Aufgabe wird gelöst durch den Anspruch 1 oder den Anspruch 2 oder den Anspruch 4 oder den Anspruch 6 oder den Anspruch 7 oder den Anspruch 9 oder den Anspruch 12 oder den Anspruch 13 oder den Anspruch 16 oder den Anspruch 99 oder den Anspruch 100 oder den Anspruch 102 oder den Anspruch 103 oder den Anspruch 104 oder den Anspruch 105 oder den Anspruch 106 oder den Anspruch 107. The object is achieved by claim 1 or claim 2 or Claim 4 or Claim 6 or Claim 7 or Claim 9 or claim 12 or claim 13 or claim 16 or Claim 99 or Claim 100 or Claim 102 or Claim 103 or Claim 104 or Claim 105 or Claim 106 or Claim 107.
Ein erfindungsgemäßes Verfahren ist Gegenstand des Anspruchs 108 oder des Anspruchs 109.A method according to the invention is the subject of claim 108 or of claim 109.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Erfindungsgemäß wird also vorgeschlagen, ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung, einer Antriebswelle sowie einer Überlagerungsantriebseinrichtung zu versehen. Dabei erzeugt die Antriebseinrichtung, die beispielsweise als Brennkraftmaschine ausgebildet ist, insbesondere eine Eingangsgröße, wie beispielsweise ein Eingangsdrehmoment. Dieses Eingangsdrehmoment ist auf eine Abtriebswelle übertragbar, so daß hier beispielsweise eine Abtriebsdrehzahl auftritt. Die Überlagerungsantriebseinrichtung ermöglicht, das Verhältnis der Eingangsgröße, insbesondere des Eingangsdrehmoments oder der Eingangsdrehzahl, zur Abtriebsgröße, insbesondere zur Abtriebsdrehzahl oder zum Abtriebsdrehmoment, zu variieren.According to the invention, it is therefore proposed to use a motor vehicle with a Drive device, a drive shaft and one To provide superposition drive device. The Drive device, which is designed, for example, as an internal combustion engine, in particular an input variable, such as a Input torque. This input torque is on an output shaft transferable, so that, for example, an output speed occurs here. The Superposition drive device enables the ratio of Input variable, in particular the input torque or the Input speed, the output size, in particular the output speed or to the output torque to vary.
Während die Antriebseinrichtung beispielsweise eine Brennkraftmaschine ist, ist die Überlagerungsantriebseinrichtung beispielsweise eine Elektromaschine. Diese Elektromaschine kann besonders bevorzugt auch im generatorischen Betrieb betätigt werden, so daß Energie aus dem Antriebsstrang rückgewinnbar ist.For example, while the drive device is an internal combustion engine, the superimposition drive device is, for example, an electric machine. This electric machine can particularly preferably also be in the generator mode Operation be operated so that energy from the drive train is recoverable.
Die Erfindung ermöglicht, die Flexibilität eines Kraftfahrzeugs mit Antriebseinrichtung zu steigern. Ferner ermöglicht die Erfindung, Phasen der Zugkraftunterbrechung zu verkürzen bzw. zu beseitigen. So ist es beispielsweise möglich, während eines Schaltvorgangs bzw. während einer durch ein Auskuppeln oder durch ein Trennen der ersten Getriebeeinrichtung, über die die Gangstufen schaltbar sind, die Überlagerungsantriebseinrichtung, beispielsweise eine Elektromaschine zuzuschalten, so daß während der Phase der Zugkraftunterbrechung der Antrieb von der Elektromaschine übernommen wird.The invention enables the flexibility of a motor vehicle Increase drive device. Furthermore, the invention enables phases of Shorten or eliminate traction interruption. That's the way it is for example, possible during a switching operation or during a by disengaging or by disconnecting the first transmission device, via which the gear stages can be switched, the superposition drive device, for example to switch on an electric machine so that during the phase the traction interruption the drive is taken over by the electric machine becomes.
Bevorzugt ist das Verhältnis der Eingangsgröße zur Ausgangsgröße gesteuert beeinflußbar.The ratio of the input variable to the output variable is preferably controlled influenceable.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen des Anspruchs 4.The object is further achieved by a motor vehicle according to the features of claim 4.
Es wird erfindungsgemäß also vorgeschlagen, ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung, insbesondere einer Brennkraftmaschine, einer Abtriebswelle sowie einer Überlagerungsantriebseinrichtung auszubilden, wobei insbesondere wenigstens eine der Randgrößen, also insbesondere die Eingangsgröße (z. B. das Motordrehmoment oder die Motordrehzahl) oder die Ausgangsgröße (z. B. die Abtriebsdrehzahl oder das Abtriebsdrehmoment), beeinflußbar ist. Bevorzugt ist diese Beeinflussung gesteuert erreichbar. Unter einer Beeinflussung sei erfindungsgemäß insbesondere zu verstehen, daß die An- bzw. Abtriebsgröße wenigstens zeitweise infolge der Aktivität der Überlagerungsantriebseinrichtung einen Wert annimmt, der sich von dem Wert unterscheidet, der eintreten würde, wenn bei unverändertem Betrieb der ersten Antriebseinrichtung die zweite Antriebseinrichtung bzw. die Überlagerungsantriebseinrichtung nicht vorhanden wäre.It is therefore proposed according to the invention to use a motor vehicle with a Drive device, in particular an internal combustion engine, one To design the output shaft and a superposition drive device, where in particular at least one of the marginal sizes, in particular the Input variable (e.g. engine torque or engine speed) or the Output variable (e.g. output speed or output torque), can be influenced. This influence can preferably be achieved in a controlled manner. Under An influencing should be understood according to the invention in particular that the Input or output size at least temporarily due to the activity of Superimposition drive device assumes a value that differs from the value differs, which would occur if the first were to operate unchanged Drive device the second drive device or Superposition drive device would not be available.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 6.The object is further achieved by a motor vehicle according to claim 6.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebseinrichtungen, von denen insbesondere eine erste eine Brennkraftmaschine ist, auszubilden, wobei eine zweite dieser Antriebseinrichtungen mit einem im wesentlichen drehbeweglich angeordneten Element, wie beispielsweise einem Hohlrad oder einem Steg oder einem Planetenrad oder einem Sonnenrad, gekoppelt ist.According to the invention, there is therefore provided a motor vehicle with at least two Drive devices, of which in particular a first one Internal combustion engine is to train, a second of these Drive devices with a substantially rotatably arranged Element, such as a ring gear or a web or a Planet gear or a sun gear, is coupled.
Somit wird erfindungsgemäß beispielsweise ermöglicht, daß von einer Brennkraftmaschine, insbesondere über eine Getriebeeinrichtung, eine Drehzahl auf ein Sonnenrad des Planetengetriebes aufbringbar ist, wobei über eine mit dem Hohlrad der Planetengetriebeeinrichtung gekoppelten Elektromaschine ein zusätzliches Moment bzw. eine zusätzliche Drehzahl überlagerbar ist, so daß die Abtriebsdrehzahl durch die Aktivität der Elektromaschine erhöht wird.Thus, according to the invention it is possible, for example, for a Internal combustion engine, in particular via a transmission device, a Speed can be applied to a sun gear of the planetary gear, with about one coupled to the ring gear of the planetary gear device Electric machine an additional moment or an additional speed is superimposed so that the output speed by the activity of Electric machine is increased.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Kraftfahrzeug gemäß Anspruch 7.The object is further achieved by a motor vehicle according to claim 7.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, ein Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung, wenigstens einer Abtriebswelle, wenigstens einer Getriebeeinrichtung, insbesondere einer Schaltgetriebeeinrichtung, und mit wenigstens einem Teil eines Planetengetriebes zu versehen. Die Antriebseinrichtung ist dabei beispielsweise eine Brennkraftmaschine. Das Planetengetriebe weist beispielsweise ein Hohlrad und/oder ein Sonnenrad und/oder wenigstens ein Planetenrad und/oder wenigstens einen Steg zur Aufnahme des wenigstens einen Planetenrades auf. Die Räder sind beispielsweise Zahnräder. Bevorzugt ist aber auch, daß die Räder des Planetengetriebes beispielsweise Reibräder sind.According to the invention, a motor vehicle with a Drive device, at least one output shaft, at least one Transmission device, in particular a manual transmission device, and with to provide at least part of a planetary gear. The The drive device is, for example, an internal combustion engine. The Planetary gear has, for example, a ring gear and / or a sun gear and / or at least one planet gear and / or at least one web for Recording the at least one planet gear. The wheels are for example gears. But it is also preferred that the wheels of the Planetary gear are, for example, friction wheels.
Erfindungsgemäß ist beispielsweise vorgesehen, daß die Planetengetriebeeinrichtung alle der vorgenannten Elemente, also ein Hohlrad, ein Sonnenrad, wenigstens ein Planetenrad sowie einen Steg aufweist. Bevorzugt ist jedoch auch, daß diese Elemente wenigstens teilweise fehlen. Beispielsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Planetengetriebe nur aus einem Hohlrad, wenigstens einem Planeten sowie einem Steg besteht. Beispielsweise ist auch vorgesehen, daß das Planetengetriebe lediglich aus einem Sonnenrad, wenigstens einem Planetenrad sowie einem Steg besteht. Die Erfindung ist hinsichtlich der Anzahl der Planetenräder im wesentlichen nicht beschränkt. Dennoch können in Anordnungen bestimmte Anzahlen besonders bevorzugt sein. Beispielsweise ist besonders bevorzugt, daß das Planetengetriebe drei Planeten aufweist. Hierdurch wird jedoch nicht ausgeschlossen, daß nur einer oder nur zwei Planeten vorhanden sind. Besonders bevorzugt ist ferner, daß das Planetengetriebe vier Planeten aufweist. Bevorzugt ist auch, daß das Planetengetriebe fünf oder sechs oder sieben oder acht oder neun oder zehn Planeten aufweist. Durch diese Angabe soll die Anzahl der Planeten jedoch nicht beschränkt werden.According to the invention it is provided, for example, that the Planetary gear device all of the aforementioned elements, ie one Ring gear, a sun gear, at least one planet gear and a land having. However, it is also preferred that these elements at least partially absence. For example, the invention provides that Planetary gear only from a ring gear, at least one planet as well a bridge. For example, it is also provided that the Planetary gear only from a sun gear, at least one Planet gear and a web there. The invention is in terms of The number of planet gears is essentially not limited. Still can certain numbers in arrangements may be particularly preferred. For example, it is particularly preferred that the planetary gear three Planet. However, this does not rule out that only one or there are only two planets. It is also particularly preferred that the planetary gear has four planets. It is also preferred that the Planetary gear five or six or seven or eight or nine or ten Planet. By specifying this, however, the number of planets should be not be restricted.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist diese zwei Getriebeeinrichtungen auf, von denen eine eine Überlagerungsgetriebeeinrichtung ist. Hierbei ist besonders bevorzugt, daß eine Drehzahl bzw. ein Drehmoment von einer Getriebeeinrichtung dem Drehmoment bzw. der Drehzahl einer anderen Getriebeeinrichtung überlagert wird.According to a particularly preferred embodiment of the invention these two transmission devices, one of which is one Superposition gear device is. It is particularly preferred that a speed or a torque from a transmission device Torque or the speed of another transmission device superimposed becomes.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der Abtriebsstrang des Kraftfahrzeugs wenigstens einen Bereich auf, in dem wenigstens zwei Teiltriebstränge vorliegen, die einander parallel geschaltet sind. Beispielsweise ist vorgesehen, daß von einer ersten Welle auf eine zweite Welle ein Drehmoment bzw. eine Drehzahl über zwei parallel angeordnete Getriebeeinrichtungen übertragbar ist. Beispielsweise wird dabei auf die erste Welle von einer Antriebseinrichtung ein Drehmoment bzw. eine Drehzahl aufgebracht. Die hiermit verbundene Energie bzw. Leistung ist wenigstens teilweise über wenigstens eine der Getriebeeinrichtungen auf die zweite Welle übertragbar. Bevorzugt ist dabei, daß wenigstens eine Welle der Getriebeeinrichtungen mit einer zweiten Antriebseinrichtung gekoppelt ist, von der ebenfalls Leistung bzw. Energie auf die zweite Welle - bevorzugt wenigstens über eine dieser Getriebeeinrichtungen - aufbringbar ist. According to a particularly preferred embodiment of the invention, the Drive train of the motor vehicle at least one area in which there are at least two partial drive trains which are connected in parallel are. For example, it is provided that from a first shaft to a second shaft a torque or speed over two in parallel arranged transmission devices is transferable. For example a torque or a torque on the first shaft from a drive device Speed applied. The associated energy or power is at least partially via at least one of the transmission devices second wave transferable. It is preferred that at least one wave of Transmission devices is coupled to a second drive device from which also power or energy on the second wave - preferred can be applied at least via one of these gear devices.
Besonders bevorzugt ist auch, daß wenigstens eine erste Antriebseinrichtung über wenigstens eine erste, insbesondere in verschiedene Stufen schaltbare Getriebeeinrichtung ein Drehmoment bzw. Energie auf eine Abtriebswelle übertragen kann. Über wenigstens eine zweite Antriebseinrichtung ist - bevorzugt über eine zweite Getriebeeinrichtung - Energie ebenfalls auf die Abtriebswelle, die besonders bevorzugt mit der ersten Abtriebswelle übereinstimmt, übertragbar. Die Erfindung ist also nicht nur auf Parallelschaltungen beschränkt, die wenigstens zwei Verzweigungspunkte aufweisen, also beispielsweise auf solche Parallelschaltungen, bei denen ab einem ersten Verzweigungspunkt wenigstens zwei Zweige parallel geschaltet sind, die an einem zweiten Verzweigungspunkt wieder zusammenlaufen.It is also particularly preferred that at least one first drive device via at least one first switchable in particular in different stages Gear device a torque or energy on an output shaft can transmit. Via at least one second drive device, preferably via a second transmission device - energy also on the Output shaft, which is particularly preferred with the first output shaft matches, transferable. So the invention is not just on Parallel connections limited, the at least two branch points have, so for example on such parallel connections, in which a first branch point connected at least two branches in parallel which converge again at a second branch point.
Die Erfindung umfaßt insbesondere auch "offene", parallel geschaltete Systeme, bei denen beispielsweise zwei Teilstränge des Antriebsstrangs zwischen einem Knotenpunkt und jeweils einer Antriebseinrichtung parallel verlaufen, ehe sie ab diesem Knotenpunkt zusammenlaufen.In particular, the invention also includes "open", connected in parallel Systems in which, for example, two sub-lines of the drive train between a node and a respective drive device in parallel before they converge from this node.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens eine der Getriebeeinrichtungen ein Planetengetriebe auf.According to a particularly preferred embodiment of the invention at least one of the gear devices has a planetary gear.
Bevorzugt ist, ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebseinrichtungen zum Erzeugen einer Abtriebsdrehzahl bzw. zum Erzeugen von wenigstens einer Raddrehzahl der das Kraftfahrzeug treibenden Räder auszubilden, wobei eine dieser Antriebseinrichtungen eine Brennkraftmaschine und eine dieser Antriebseinrichtungen eine Elektromaschine ist. A motor vehicle with at least two drive devices is preferred for generating an output speed or for generating at least a wheel speed of the wheels driving the motor vehicle, wherein one of these drive devices an internal combustion engine and one of these Drive devices is an electric machine.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug mit wenigstens einer Antriebseinrichtung wenigstens eine Energiespeichereinrichtung auf, wobei diese Energiespeichereinrichtung dem Antriebsstrang wenigstens zeitweise Energie entnehmen kann. Beispielsweise ist die Energiespeichereinrichtung als Generatoreinrichtung ausgebildet.According to a particularly preferred embodiment of the invention Motor vehicle according to the invention with at least one drive device at least one energy storage device, these Energy storage device the drive train at least temporarily energy can see. For example, the energy storage device is as Generator device trained.
Bevorzugt ist, daß die Energiespeichereinrichtung wenigstens zeitweise dem Antriebsstrang Energie entnimmt und wenigstens zeitweise dem Antriebsstrang Energie zuführt. Beispielsweise ist der Antriebsstrang von einer Brennkraftmaschine und von einer Elektromaschine mit Energie versorgbar. Bevorzugt ist dabei, daß die Elektromaschine in vorbestimmten Betriebssituationen dem Antriebsstrang Energie entnimmt bzw. Energie aus dem Antriebsstrang aufnimmt.It is preferred that the energy storage device at least temporarily Drivetrain takes energy and at least temporarily it Powertrain supplies energy. For example, the powertrain is one Internal combustion engine and can be supplied with energy by an electric machine. It is preferred that the electric machine in predetermined Operating situations draws energy from the drive train or energy from the drivetrain.
Besonders bevorzugt ist, daß von der Energiespeichereinrichtung wenigstens zeitweise Bremsenergie des Fahrzeuges aufnehmbar ist. Besonders bevorzugt ist, daß die von der Energiespeichereinrichtung aufnehmbare Energie dem Antriebsstrang gemäß einer vorgegebenen Charakteristik wenigstens teilweise wieder zuführbar ist. Bevorzugt ist also auch, daß die Elektromaschine wenigstens zeitweise motorisch und wenigstens zeitweise generatorisch betreibbar ist.It is particularly preferred that at least one of the energy storage devices temporarily braking energy of the vehicle can be absorbed. Particularly preferred is that the energy that can be absorbed by the energy storage device Drivetrain at least partially according to a predetermined characteristic can be fed again. It is also preferred that the electric machine at least temporarily motorized and at least temporarily generator is operable.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs weist das Kraftfahrzeug wenigstens zwei Antriebseinrichtungen, insbesondere zum Antreiben der treibenden Räder des Kraftfahrzeugs auf, die wenigstens zeitweise zeitgleich aktivierbar sind, so daß das Kraftfahrzeug von beiden Antriebseinrichtungen gleichzeitig betrieben wird.According to a preferred embodiment of an inventive Motor vehicle has at least two motor vehicles Drive devices, in particular for driving the driving wheels of the Motor vehicle, which can be activated at least at the same time, so that the motor vehicle operated by both drive devices simultaneously becomes.
Bevorzugt ist auch, ein Kraftfahrzeug mit wenigstens zwei Antriebseinrichtungen auszubilden, wobei zu bestimmten Zeitpunkten eine dieser Antriebseinrichtungen inaktiviert ist, während eine zweite dieser Antriebseinrichtungen im wesentlichen zeitgleich aktiviert ist, so daß das Kraftfahrzeug zu diesen Zeitpunkten von einem Teil der Antriebseinrichtungen betrieben wird.It is also preferred to have a motor vehicle with at least two Train drive devices, at certain times a this drive means is inactivated while a second of these Drive devices is activated essentially at the same time, so that Motor vehicle at these times from part of the drive devices is operated.
Bevorzugt ist auch, das Kraftfahrzeug mit einer Antriebseinrichtung auszubilden, die eine Elektromaschine ist. Besonders bevorzugt ist das Kraftfahrzeug von dieser Antriebseinrichtung im wesentlichen zu beliebigen Zeiten antreibbar. Beispielsweise ist das Kraftfahrzeug - zumindest auch - in einer von der Startphase verschiedenen Phase von einer derartigen als Elektromotor ausgebildeten Antriebseinrichtung antreibbar.It is also preferred that the motor vehicle with a drive device train which is an electric machine. This is particularly preferred Motor vehicle from this drive device essentially to any Times drivable. For example, the motor vehicle is - at least also - in a phase different from the start phase of such as Electric motor designed drive device can be driven.
Erfindungsgemäß ist beispielsweise vorgesehen, daß ein Kraftfahrzeug, das beispielsweise eine Schaltgetriebeeinrichtung oder eine Anfahrkuppfungseinrichtung aufweist, wobei beispielsweise bei Schaltvorgängen der Antriebsstrang wenigstens zeitweise unterbrochen wird, beispielsweise während dieser Unterbrechungsphasen wenigstens teilweise von einer Überlagerungsantriebseinrichtung, wie beispielsweise einer Elektromaschine, betrieben wird. Erfindungsgemäß ist beispielsweise vorgesehen, daß der Momentenverlauf bzw. der Drehzahlverlauf beliebiger Elemente im Antriebsstrang "geglättet" wird. Beispielsweise wird erfindungsgemäß ermöglicht, daß in Phasen der Unterbrechung des Antriebsstrangs, beispielsweise in Phasen der Unterbrechung der Zugkraft, die Elektromaschine derart ein Moment bzw. eine Drehzahl überlagert, daß wenigstens eine Drehzahl bzw. ein Drehmoment eines Bauteils des Antriebsstrangs, das infolge der Zugkraftunterbrechung einen "Einbruch" erfährt, einen angehobenen, geglätteten Verlauf erfährt. Beispielsweise ist ein derartiger Verlauf erfindungsgemäß derart glättbar, daß der Verlauf im Bereich der in bekannten Anordnungen auftretenden "Zugkraftunterbrechung" monoton steigend bzw. monoton fallend ist.According to the invention it is provided, for example, that a motor vehicle that for example a manual transmission device or a Has starting clutch device, for example at Switching operations of the drive train is interrupted at least temporarily, for example at least partially during these interruption phases from a superposition drive device such as one Electric machine that is operated. According to the invention is, for example provided that the torque curve or the speed curve arbitrary Elements in the drive train is "smoothed". For example According to the invention allows that in phases of the interruption of Powertrain, for example in phases of the interruption of the tractive force Electric machine superimposed such a moment or a speed that at least one speed or a torque of a component of the Drivetrain, which due to the interruption of the tractive force experiences a raised, smoothed course. For example, is a Such course according to the invention can be smoothed such that the course in the area the "traction interruption" occurring in known arrangements monotonously is increasing or falling monotonously.
Beispielsweise wird erfindungsgemäß ermöglicht, daß lediglich die Kurve, insbesondere die Motormomentkurve oder die Kupplungsmomentkurve "angehoben" wird. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Kraftfahrzeug wenigstens zwei Antriebseinrichtungen zum Betreiben der Räder des Kraftfahrzeugs auf, die im wesentlichen in Reihe geschaltet sind.For example, according to the invention it is possible that only the curve, especially the engine torque curve or the clutch torque curve is "raised". According to a particularly preferred embodiment of the The invention has a motor vehicle for at least two drive devices Operate the wheels of the motor vehicle, which are essentially in series are switched.
Bevorzugt ist auch, daß wenigstens zwei Räder zum Betreiben des Kraftfahrzeugs bzw. zum Antreiben der Kraftfahrzeugräder in Reihe geschaltet sind. Bevorzugt ist auch, daß zwischen dem Differential des Kraftfahrzeugs und der Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs wenigstens zwei Getriebeeinrichtungen im Antriebsstrang angeordnet sind.It is also preferred that at least two wheels for operating the Motor vehicle or for driving the motor vehicle wheels connected in series are. It is also preferred that between the differential of the motor vehicle and the internal combustion engine of a motor vehicle at least two Gear devices are arranged in the drive train.
Bevorzugt sind derartige Getriebeeinrichtungen mit wenigstens einer schaltbaren Übersetzungen.Such transmission devices with at least one are preferred switchable translations.
Bevorzugt sind derartige Getriebeeinrichtungen mit wenigstens zwei verschiedenen Übersetzungen schaltbar. Besonders bevorzugt sind die Übersetzungen der ersten Getriebeeinrichtung und die Übersetzungen der zweiten Getriebeeinrichtung abhängig schaltbar. Besonders bevorzugt sind die Übersetzungen der ersten Getriebeeinrichtung und die Übersetzungen der zweiten Getriebeeinrichtung unabhängig voneinander schaltbar.Such transmission devices with at least two are preferred different translations switchable. Those are particularly preferred Translations of the first gear device and the translations of the second transmission device switchable depending. Those are particularly preferred Translations of the first gear device and the translations of the second gear device can be switched independently of one another.
Besonders bevorzugt ist wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite Getriebeeinrichtung im Antriebsstrang in Reihe geschaltet. Bevorzugt ist auch, daß wenigstens eine erste und wenigstens eine zweite Getriebeeinrichtung innerhalb des Antriebsstrangs parallel geschaltet sind.At least one first and at least one second is particularly preferred Transmission device connected in series in the drive train. It is also preferred that at least a first and at least a second gear device are connected in parallel within the drive train.
Es sei angemerkt, daß unter Getriebe bzw. unter Getriebeeinrichtung im Sinn dieser Erfindung sowohl eine Getriebeeinrichtung im klassischen Sinne zu verstehen ist, als auch eine Getriebeeinrichtung, die wenigstens ein Rad, insbesondere wenigstens ein Zahnrad aufweist.It should be noted that under gear or under gear device in mind this invention both a gear device in the classic sense is to be understood, as well as a transmission device that has at least one wheel, in particular has at least one gear.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist wenigstens eine Getriebeeinrichtung ein Planetengetriebe auf. According to a particularly preferred embodiment of the invention at least one gear device on a planetary gear.
Bevorzugt ist auch, daß wenigstens eine der Getriebeeinrichtungen über eine Kupplung betätigbar ist. Bevorzugt ist beispielsweise, daß über eine derartige Kupplung verschiedene Übersetzungsstufen bzw. Gänge der Getriebeeinrichtung schaltbar sind. Bevorzugt ist auch, daß über eine derartige Kupplungseinrichtung der Antriebsstrang geöffnet werden kann. Beispielsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Antriebsstrang im Bereich der Getriebeeinrichtung über eine Kupplungseinrichtung geöffnet werden kann. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß mittels einer derartigen Kupplung ein Neutralgang einlegbar ist. Die Anordnung einer derartigen Kupplung im Antriebsstrang ist erfindungsgemäß nicht beschränkt. Bevorzugt ist, daß mehrere Kupplungen im Antriebsstrang angeordnet sind.It is also preferred that at least one of the transmission devices has a Clutch can be actuated. It is preferred, for example, that such Clutch different gear ratios or gears Gear device are switchable. It is also preferred that a such coupling device the drive train can be opened. For example, the invention provides that the drive train in Area of the transmission device opened via a coupling device can be. In particular, it is provided according to the invention that such a clutch, a neutral gear can be engaged. The arrangement of a Such clutch in the drive train is not limited according to the invention. It is preferred that several clutches are arranged in the drive train.
Besonders bevorzugt ist, daß eine beliebige Drehmomentübertragungseinrichtung, die nur als Spezialfall eine Kupplung ist, innerhalb des Antriebsstrangs angeordnet ist. Beispielsweise ist gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, daß eine Drehmomentübertragungseinrichtung, die im Antriebsstrang angeordnet ist, einen Drehmomentwandler, wie beispielsweise einen hydrodynamischen Drehmomentwandler aufweist.It is particularly preferred that any Torque transmission device, which is a clutch only as a special case, is arranged within the drive train. For example, according to one particularly preferred embodiment of the invention provided that a Torque transmission device, which is arranged in the drive train, a torque converter, such as a hydrodynamic Has torque converter.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens eine Drehmomentübertragungseinrichtung bzw. wenigstens eine Kupplung konzentrisch um die Achse einer Welle des Antriebsstrangs herum angeordnet. Beispielsweise ist eine derartige Kupplung direkt um eine Welle herum konzentrisch angeordnet.According to a preferred embodiment of the invention, at least one Torque transmission device or at least one clutch concentric around the axis of a drive train shaft arranged. For example, such a coupling is directly around a shaft arranged concentrically around.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die erste Getriebeeinrichtung, über die sich insbesondere verschiedene Gänge schalten lassen, ein außen verzahntes Stirnradgetriebe auf.According to a particularly preferred embodiment of the invention, the first gear device, in particular different gears switch, an externally toothed spur gear.
Bevorzugt ist auch, daß die zweite Getriebeeinrichtung, die insbesondere die Funktion eines Überlagerungsgetriebes übernimmt, ein Planetengetriebe aufweist. Die Kombination aus beiden dieser Möglichkeiten ist besonders bevorzugt.It is also preferred that the second gear device, in particular the A planetary gear takes over the function of a superposition gear having. The combination of both of these options is special prefers.
Bevorzugt ist auch, daß das Sonnenrad eines Planetengetriebes, das im Antriebsstrang angeordnet ist, mit einer antriebsseitigen Welle im wesentlichen drehfest gekoppelt ist. Auch eine Kopplung zwischen einem derartigen Sonnenrad und der abtriebsseitigen Welle ist besonders bevorzugt. Bevorzugt ist auch, daß das Hohlrad eines Planetengetriebes, das beispielsweise parallel zu einer weiteren Getriebeeinrichtung angeordnet ist, mit einer - aus Sicht dieses Planetengetriebes - antriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs drehfest gekoppelt ist. Bevorzugt ist auch, daß ein derartiges Hohlrad mit einer entsprechenden abtriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs gekoppelt ist.It is also preferred that the sun gear of a planetary gear set in Drive train is arranged with a drive shaft in the is essentially rotatably coupled. Also a coupling between one Such sun gear and the output shaft is particularly preferred. It is also preferred that the ring gear of a planetary gear is arranged, for example, parallel to a further transmission device, with a - from the perspective of this planetary gear - drive shaft of the Drivetrain is non-rotatably coupled. It is also preferred that such Ring gear with a corresponding output shaft of the drive train is coupled.
Bevorzugt ist ferner, daß ein Planetenrad eines im Antriebsstrang angeordneten Planetengetriebes mit einer aus Sicht dieses Planetengetriebes antriebsseitigen Welle drehfest gekoppelt ist. Bevorzugt ist auch, daß ein Planetenrad eines Planetengetriebes, das im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, mit einer aus Sicht dieses Planetengetriebes abtriebsseitigen Welle gekoppelt ist.It is also preferred that a planet gear in the drive train arranged planetary gear with a from the perspective of this planetary gear drive shaft is rotatably coupled. It is also preferred that a Planetary gear of a planetary gear set in the drive train Motor vehicle is arranged with one from the perspective of this planetary gear output shaft is coupled.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Steg eines Planetengetriebes mit einer aus Sicht des Stegs antriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehfest gekoppelt. Bevorzugt ist auch, daß der Steg eines wenigstens teilweise im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Planetengetriebes mit einer abtriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs gekoppelt ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention Web of a planetary gear with a drive side from the perspective of the web Shaft of the drive train of a motor vehicle rotatably coupled. Prefers is also that the web of an at least partially in the drive train Motor vehicle arranged planetary gear with an output side Drive train shaft is coupled.
Bevorzugt ist auch, daß das Sonnenrad eines Planetengetriebes auf einer aus Sicht dieses Planetengetriebes antriebsseitig angeordneten Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert ist. Bevorzugt ist auch eine entsprechende Konstellation mit einer drehbeweglichen Lagerung des Sonnenrads auf einer abtriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs. Bevorzugt ist auch, daß ein Sonnenrad eines Planetengetriebes sowohl auf der antriebsseitigen als auch auf der abtriebsseitigen Welle drehbeweglich gelagert ist.It is also preferred that the sun gear of a planetary gear on one View of this planetary gear shaft arranged on the drive side Drive train of a motor vehicle is rotatably mounted. Is preferred also a corresponding constellation with a rotating bearing of the sun gear on an output shaft of the drive train. It is also preferred that a sun gear of a planetary gear both on the drive-side and on the output-side shaft rotatable is stored.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Hohlrad eines Planetengetriebes auf einer aus Sicht des Planetengetriebes antriebsseitigen Welle des Äntriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert. Bevorzugt ist auch, daß ein derartiges Hohlrad auf einer abtriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert ist.According to a preferred embodiment of the invention, the ring gear of a planetary gear on one from the perspective of the planetary gear drive-side shaft of the drive train of a motor vehicle rotatably mounted. It is also preferred that such a ring gear on an output shaft of the drive train of a motor vehicle is rotatably mounted.
Bevorzugt ist auch, daß ein Planetenrad eines Planetengetriebes auf einer aus Sicht dieses Planetengetriebes antriebsseitigen Welle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert ist. Besonders bevorzugt ist, daß ein Planetenrad eines Planetengetriebes auf einer aus Sicht dieses Planetengetriebes abtriebsseitigen Welle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert ist.It is also preferred that a planet gear of a planetary gear on one View of this planetary gear drive shaft of a drive train of a motor vehicle is rotatably mounted. It is particularly preferred that a planetary gear of a planetary gear on a perspective of this Planetary gear output shaft of a drive train Motor vehicle is rotatably mounted.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs ist der Steg eines Planetengetriebes auf einer aus Sicht dieses Planetengetriebes antriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert. Bevorzugt ist auch, daß ein derartiger Steg eines Planetengetriebes auf einer aus Sicht dieses Planetengetriebes abtriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs drehbeweglich gelagert ist.According to a particularly preferred embodiment of a Motor vehicle according to the invention is the web of a planetary gear a drive-side shaft of the view of this planetary gear Drive train of a motor vehicle rotatably mounted. Is preferred also that such a web of a planetary gear on a view this planetary gear output shaft of the drive train Motor vehicle is rotatably mounted.
Besonders bevorzugt sind insbesondere auch die sich aus diesen Einzellagerungsmöglichkeiten ergebenden Kombinationen. Beispielhaft sei angeführt, daß auf einer antriebsseitigen Welle eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs ein Hohlrad eines Planetengetriebes drehfest oder drehbeweglich gelagert ist, während das Sonnenrad auf der abtriebsseitigen Welle drehfest oder drehbeweglich gelagert ist. Bevorzugt ist auch beispielsweise, daß Übersetzungen zwischen einzelnen Rädern eines Planetengetriebes und einzelnen Wellen des Antriebsstrangs, wie beispielsweise einer antriebsseitigen Welle oder einer abtriebsseitigen Welle, geschaltet sind.Those resulting from these are also particularly preferred Combinations that result in individual storage options. Be exemplary stated that on a drive shaft of a drive train Motor vehicle a ring gear of a planetary gear rotatably or is rotatably mounted, while the sun gear on the output side Shaft is rotatably or rotatably mounted. It is also preferred for example, that translations between individual wheels one Planetary gear and individual drive train shafts, such as for example a shaft on the input side or a shaft on the output side, are switched.
Beispielsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß der Steg eines Planetengetriebes mit einer antriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs über wenigstens eine Zahnradstufe gekoppelt ist. Bevorzugt ist auch, daß ein derartiger Steg mit einer abtriebsseitigen Welle über wenigstens eine Zahnradstufe gekoppelt ist.For example, the invention provides that the web of a Planetary gear with a drive-side shaft of the drive train Motor vehicle is coupled via at least one gear stage. Is preferred also that such a web with an output shaft on at least a gear stage is coupled.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist zwischen einer aus Sicht eines Planetengetriebes antriebsseitigen oder abtriebsseitigen Welle des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs und dem Sonnenrad oder dem Hohlrad oder einem Planetenrad oder dem Steg des Planetengetriebes wenigstens zeitweise eine drehfeste Verbindung erzeugbar, die lösbar ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention between a drive-side or from the perspective of a planetary gear output shaft of the drive train of a motor vehicle and the Sun gear or the ring gear or a planet gear or the web of the Planetary gear, at least temporarily a non-rotatable connection can be generated, that is solvable.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Hohlrad eines Planetengetriebes im Drehmomentfluß zwischen einer Bewegungseinrichtung und einer Anordnung aus Planetenrädern angeordnet. Der Begriff des Drehmomentflusses ist hierbei weit gefaßt zu verstehen und kann beispielsweise auch ein Leistungsfluß bzw. Energiefluß schlechthin sein. Unter einer Bewegungseinrichtung ist erfindungsgemäß insbesondere eine Energiequelle zu verstehen, die auf wenigstens ein Bauteil eine Bewegung ausübt bzw. dieses Bauteil in Bewegung versetzt. Die Art der Energiequelle ist dabei nicht auf bestimmte Energiequellen beschränkt. Beispielsweise sei unter einer manuell betätigbaren Antriebseinrichtung auch eine Energiequelle im Sinne dieser Erfindung zu verstehen.According to a particularly preferred embodiment of the invention, this is Ring gear of a planetary gear in the torque flow between one Movement device and an arrangement of planet gears arranged. The concept of torque flow is to be understood broadly here can for example also be a power flow or energy flow par excellence. According to the invention, one movement device is, in particular, one To understand energy source, the movement of at least one component exercises or this component is set in motion. The type of energy source is not limited to specific energy sources. For example, under a manually operated drive device also an energy source in the To understand the meaning of this invention.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das Hohlrad eine Planetengetriebes wenigstens zeitweise mit einer Elektromaschine elektromagnetisch koppelbar. Beispielsweise ist konzentrisch um das Hohlrad eines Planetengetriebes ein Stator angeordnet, der ein als Rotor wirkendes Hohlrad eines Planetengetriebes antreibt. Bevorzugt ist auch, daß ein Rotor mit dem Hohlrad eines Planetengetriebes gekoppelt ist. Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in entsprechender Weise der Steg eines Planetengetriebes über eine Elektromaschine antreibbar. Bevorzugt ist auch, daß ein entsprechender Betrieb generatorisch ausführbar ist.According to a particularly preferred embodiment of the invention, this is Ring gear a planetary gear at least temporarily with one Electric machine can be coupled electromagnetically. For example, is concentric arranged around the ring gear of a planetary gear, a stator, which as a Rotor acting ring gear of a planetary gear drives. It is also preferred that a rotor is coupled to the ring gear of a planetary gear. According to a particularly preferred embodiment of the invention is in correspondingly the web of a planetary gear via a Electric machine drivable. It is also preferred that a corresponding Operation can be carried out as a generator.
Besonders bevorzugt ist die Stromstärke des Stators bzw. die Stromstärke des Antriebs einstellbar oder steuerbar.The current intensity of the stator or the current intensity of the Drive adjustable or controllable.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Planetengetriebe zwischen einer ersten Getriebeeinrichtung und einer Brennkraftmaschine - besonders bevorzugt wenigstens teilweise im Drehmomentfluß - angeordnet. According to a particularly preferred embodiment of the invention, a Planetary gear between a first gear device and one Internal combustion engine - particularly preferably at least partially in Torque flow - arranged.
Bevorzugt ist auch, daß eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Anfahrkupplung, im Antriebsstrang zwischen der Brennkraftmaschine und der Antriebswelle angeordnet ist.It is also preferred that a coupling device, in particular a Starting clutch, in the drive train between the engine and the Drive shaft is arranged.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine zweite Getriebeeinrichtung, die insbesondere ein Planetengetriebe aufweist bzw. ist, brennkraftmaschinenzugewandt der Kupplung angeordnet. Die Kupplung ist dabei besonders bevorzugt eine Anfahrkupplung.According to a particularly preferred embodiment of the invention second gear device, which in particular has a planetary gear or is arranged facing the clutch of the internal combustion engine. The The clutch is particularly preferably a starting clutch.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die zweite Getriebeeinrichtung, die beispielsweise ein Planetengetriebe ist oder aufweist, auf der der Brennkraftmaschine abgewandten Seite der Kupplung, die beispielsweise eine Anfahrkupplung ist, angeordnet.According to a particularly preferred embodiment of the invention second gear device, which is for example a planetary gear or has, on the side of the clutch facing away from the internal combustion engine, which is, for example, a starting clutch.
Bevorzugt ist auch, daß im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mehrere Getriebeeinrichtungen angeordnet sind, die wenigstens teilweise auf der gleichen Seite einer Kupplung, beispielsweise einer Anfahrkupplung angeordnet sind.It is also preferred that several in the drive train of a motor vehicle Gear devices are arranged, which are at least partially on the same side of a clutch, for example a starting clutch are arranged.
Bevorzugt ist auch, daß die erste Getriebeeinrichtung, über die beispielsweise verschiedene Gänge schaltbar sind, und eine zweiten Getriebeeinrichtung auf verschiedenen Seiten einer Kupplung, insbesondere einer Anfahrkupplung, die im Antriebsstrang angeordnet ist, angeordnet sind. It is also preferred that the first transmission device, via which, for example different gears are shiftable, and a second gear device different sides of a clutch, especially a starting clutch, the is arranged in the drive train, are arranged.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist wenigstens ein Teil des Antriebsstrangs über eine Getriebeeinrichtung im Bereich eines Planetengetriebes schließbar bzw. öffenbar, wobei diese Kupplungseinrichtung und das Sonnenrad des Planetengetriebes auf verschiedenen Wellen angeordnet sind.According to a particularly preferred embodiment of the invention at least part of the drive train via a transmission device in the Area of a planetary gear can be closed or opened, these Coupling device and the sun gear of the planetary gear different waves are arranged.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Drehmomentfluß zwischen einer Brennkraftmaschine und der ersten Getriebeeinrichtung, über die insbesondere verschiedene Gänge schaltbar sind, aus Sicht der ersten Getriebeeinrichtung der Brennkraftmaschine zugewandt, eine Getriebeeingangswelle angeordnet, die im wesentlichen konzentrisch zum Sonnenrad einer Planetengetriebeeinrichtung bevorzugt mit einer zweiten Antriebseinrichtung gekoppelt ist, verläuft.According to a particularly preferred embodiment of the invention Torque flow between an internal combustion engine and the first Gear device through which various gears can be shifted in particular are, from the perspective of the first transmission device of the internal combustion engine facing, a transmission input shaft arranged, which essentially concentric with the sun gear of a planetary gear device, preferably with is coupled to a second drive device.
Bevorzugt ist auch eine im wesentlichen entsprechende Anordnung, bei der ein Drehmomentfluß zwischen der ersten Getriebeeinrichtung und wenigstens einer Abtriebswelle abtriebswellenzugewandt die Getriebeeinrichtung mit einer Getriebeausgangswelle gekoppelt ist, wobei das Sonnenrad des Planetengetriebes im wesentlichen konzentrisch zu dieser Getriebeausgangswelle angeordnet ist.An essentially corresponding arrangement is also preferred, in which a torque flow between the first transmission device and at least the transmission device with an output shaft facing the output shaft Transmission output shaft is coupled, the sun gear of the Planetary gear essentially concentric to this Transmission output shaft is arranged.
Bevorzugt ist, daß das Sonnenrad des Planetengetriebes auf der Getriebeeingangswelle angeordnet ist. It is preferred that the sun gear of the planetary gear on the Transmission input shaft is arranged.
Bevorzugt ist, daß das Sonnenrad des Planetengetriebes auf der Getriebeausgangswelle angeordnet ist.It is preferred that the sun gear of the planetary gear on the Transmission output shaft is arranged.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eine Kupplungseinrichtung angeordnet, die eine selbst nachstellende Kupplung aufweist. Die Kupplung kann auch ausrückkraftreduziert verschleißnachstellend ausgebildet sein.According to a particularly preferred embodiment of the invention Drive train of a motor vehicle arranged a clutch device, which has a self-adjusting clutch. The clutch can too be designed to readjust the release force with reduced wear.
Eine derartige selbst nachstellende Kupplung ist bevorzugt kraftgesteuert. Besonders bevorzugt ist eine derartige selbst nachstellende Kupplung weggesteuert.Such a self-adjusting clutch is preferably force-controlled. Such a self-adjusting clutch is particularly preferred steered.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ein Stufengetriebe angeordnet. Besonders bevorzugt ist die erste Getriebeeinrichtung dieses Stufengetriebe.According to a particularly preferred embodiment of the invention Drivetrain of the motor vehicle arranged a step transmission. Especially the first transmission device of this stepped transmission is preferred.
Bevorzugt ist auch, daß im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ein stufenloses Getriebe angeordnet ist. Dieses stufenlose Getriebe ist bevorzugt die erste Getriebeeinrichtung.It is also preferred that the drive train of the motor vehicle has a continuously variable one Gear is arranged. This continuously variable transmission is preferably the first Gear device.
Bevorzugt ist auch, daß insbesondere die erste Getriebeeinrichtung als automatisches Getriebe ausgebildet ist.It is also preferred that in particular the first gear device as automatic transmission is formed.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs ein automatisiertes Schaltgetriebe angeordnet. Besonders bevorzugt ist die erste Getriebeeinrichtung als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt.According to a particularly preferred embodiment of the invention The motor vehicle's drive train is an automated manual transmission arranged. The first transmission device is particularly preferred as automated manual transmission.
Bevorzugt ist ferner, daß eine im Antriebsstrang angeordnete Kupplungseinrichtung als elektronisch gesteuerte Kupplungseinrichtung ausgebildet ist. Beispielsweise ist die elektronisch gesteuerte Kupplung eine Kupplungseinrichtung, wie sie von der Anmelderin unter der Bezeichnung Elektronisches Kupplungs-Management (EKM) vertrieben wird.It is further preferred that one arranged in the drive train Coupling device as an electronically controlled coupling device is trained. For example, the electronically controlled clutch is one Coupling device, as described by the applicant under the name Electronic clutch management (EKM) is distributed.
Bevorzugt ist ferner, daß im Antriebsstrang eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs wenigstens ein Zweimassenschwungrad angeordnet ist. Besonders bevorzugt bildet ein derartiges Zweimassenschwungrad mit einer Kupplungseinrichtung, beispielsweise einer selbst nachstellenden Kupplungseinrichtung, eine Baugruppe, die komplett montierbar ist. Besonders bevorzugt ist dabei, daß das Zweimassenschwungrad und die Kupplungseinrichtung miteinander verschraubt sind.It is further preferred that in the drive train of an inventive Motor vehicle at least one dual mass flywheel is arranged. Such a dual-mass flywheel particularly preferably forms one Coupling device, for example a self-adjusting Coupling device, an assembly that is fully assembled. Especially it is preferred that the dual mass flywheel and the Coupling device are screwed together.
Besonders bevorzugt sind die Kupplungseinrichtung und das Zweimassenschwungrad konzentrisch zueinander angeordnet.The coupling device and that are particularly preferred Dual mass flywheel arranged concentrically to each other.
Bevorzugt ist auch, daß die Kupplungseinrichtung und das Zweimassenschwungrad wenigstens teilweise radial aneinanderliegend angeordnet sind. It is also preferred that the coupling device and the Dual mass flywheel is at least partially radially adjacent are arranged.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug mit einer Einrichtung zum Erzeugen einer Drehrichtungsumkehr des Antriebsdrehmoments ausgestattet.According to a particularly preferred embodiment of the invention, this is Motor vehicle according to the invention with a device for generating a Reverse direction of rotation of the drive torque.
Besonders bevorzugt weist eine derartige Einrichtung zum Erzeugen einer Drehrichtungsumkehr eine Getriebeeinrichtung und/oder eine Kupplungseinrichtung auf.Such a device particularly preferably has a device for generating a Reversal of direction of rotation a gear device and / or a Coupling device on.
Bevorzugt ist ferner, daß ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug eine Steuerungseinrichtung aufweist, wobei von dieser Steuerungseinrichtung beispielsweise eine Getriebekupplung und/oder eine Elektromaschine und/oder eine Anfahrkupplung steuerbar ist.It is further preferred that a motor vehicle according to the invention has a Has control device, of this control device for example a gear coupling and / or an electric machine and / or a starting clutch is controllable.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das wenigstens eine Brennkraftmaschine zum Antreiben dieses Kraftfahrzeugs und wenigstens eine zweite Antriebseinrichtung zum Betreiben dieses Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise eine Elektromaschine, aufweist, wenigstens zeitweise mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb bewegbar. Dies heißt insbesondere, daß wenigstens zeitweise von der Brennkraftmaschine das Abtriebsmoment erzeugt wird.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a Motor vehicle, the at least one internal combustion engine for driving this Motor vehicle and at least one second drive device for operation of this motor vehicle, such as an electric machine, at least temporarily movable with a purely internal combustion engine drive. This means in particular that at least at times from the Internal combustion engine the output torque is generated.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug, das eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine aufweist, wobei das Kraftfahrzeug von beiden dieser Antriebseinrichtungen betreibbar ist, wenigstens zeitweise allein von der Elektromaschine antreibbar. According to a particularly preferred embodiment of the invention, a Motor vehicle that has an internal combustion engine and an electric machine has, the motor vehicle from both of these drive devices is operable, at least temporarily driven by the electric machine alone.
Bevorzugt ist auch ferner, daß die Getriebeübersetzung des Kraftfahrzeugs von der Elektromaschine steuerbar ist.It is also preferred that the gear ratio of the motor vehicle is controllable by the electric machine.
Hierbei ist besonders bevorzugt, daß die Elektromaschine in eine Planeteneinrichtung eingreift, die - insbesondere in Reihe geschaltet - im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, so daß beispielsweise durch E-Maschinen-getriebenes Planetenrad die Drehzahl einer abtriebsseitigen - auch von der Verbrennungskraftmaschine getriebenen - Welle bzw. das entsprechende Moment steuerbar ist.It is particularly preferred that the electric machine in one Intervening planetary device, which - in particular connected in series - in Drive train of the motor vehicle is arranged so that, for example, by E-machine-driven planet gear the speed of an output side - also driven by the internal combustion engine - shaft or that corresponding moment is controllable.
Bevorzugt ist ferner, daß ein Kraftfahrzeug mit einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine ausgestattet ist, wobei es zeitgleich von beiden dieser Antriebseinrichtungen antreibbar ist.It is further preferred that a motor vehicle with an internal combustion engine and is equipped with an electric machine, it being simultaneous by both of these Drive devices can be driven.
Insbesondere ist bevorzugt, daß das Abtriebsdrehmoment von diesen beiden Antriebseinrichtungen erzeugt wird.In particular, it is preferred that the output torque of these two Drive devices is generated.
Bevorzugt ist ferner, daß die Elektromaschine wenigstens zeitweise als Generator betreibbar ist.It is further preferred that the electric machine at least temporarily as Generator is operable.
Bevorzugt ist ferner, daß Bremsenergie an die Elektromaschine rückspeisbar ist.It is further preferred that braking energy can be fed back to the electric machine is.
Besonders bevorzugt ist auch, daß ein Kraftfahrzeug eine Brennkraftmaschine und eine Elektromaschine zum Antreiben dieses Kraftfahrzeugs aufweist, wobei dieses Kraftfahrzeug wenigstens zeitweise im Vorwärtsbetrieb mittels der Elektromaschine antreibbar ist.It is also particularly preferred that a motor vehicle has an internal combustion engine and has an electric machine for driving this motor vehicle, this motor vehicle at least at times during forward operation the electric machine can be driven.
Besonders bevorzugt ist ferner, daß ein Kraftfahrzeug sowohl eine Brennkraftmaschine als auch eine Elektromaschine zum Antreiben dieses Kraftfahrzeugs aufweist, wobei das Kraftfahrzeug wenigstens zeitweise mit elektromotorischem Antrieb im Rückwärtsgang bewegbar ist.It is also particularly preferred that a motor vehicle has both Internal combustion engine as well as an electric machine for driving this Has motor vehicle, the motor vehicle at least at times electromotive drive is movable in reverse.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist eine Elektromaschine vorgesehen, die wenigstens zeitweise im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei von dieser Elektromaschine, die bevorzugt generatorisch und/oder motorisch betreibbar ist, der Motor des Kraftfahrzeugs angelassen werden kann.According to a particularly preferred embodiment of the invention Electric machine provided, at least temporarily in the drive train of the Motor vehicle is arranged, of which electric machine that is preferably operated as a generator and / or motor, the motor of the Motor vehicle can be started.
Besonders bevorzugt ist zusätzlich ein klassischer Anlasser vorgesehen.A classic starter is also particularly preferably provided.
Besonders bevorzugt ist von der Elektromaschine den Verbrennungsmotor des Fahrzeugs aus dem Stand anlaßbar. Bevorzugt ist ferner, daß das Fahrzeug bzw. die Brennkraftmaschine bei bewegtem Fährzeug von der Elektromaschine anlaßbar ist. Wird der Verbrennungsmotor bei bewegtem Fahrzeug angelassen, kann der Momenteneinbruch durch das Kompressionsmoment durch Ansteuern der Elektromaschine ausgeglichen werden, indem die Elektromaschine in diesem Zeitraum Drehmoment beisteuert. Of the electric machine, the internal combustion engine is particularly preferred Vehicle can be started from a standing start. It is also preferred that the vehicle or the internal combustion engine when the vehicle is moving Electric machine can be started. If the internal combustion engine is moving When the vehicle is started, the loss of moment can be caused by the Compression torque compensated by controlling the electric machine be torque by the electric machine during this period contributed.
Besonders bevorzugt ist, daß die Zugkraftunterbrechung eines Schaltgetriebes mittels der Elektromaschine unterbrechbar und/oder überbrückbar ist. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, daß der typischerweise in bekannten Anordnungen auftretende "Einbruch" bzw. die klassischerweise in bekannten Anordnungen auftretende Senke im Verlauf des Kupplungsmoments bzw. des Motormoments durch Aktivität der Elektromaschine kompensierbar ist.It is particularly preferred that the traction force interruption of a manual transmission can be interrupted and / or bridged by means of the electric machine. This is to be understood in particular to mean that the typically in known Arrangements occurring "burglary" or the classically in known Arrangements occurring sink in the course of the clutch torque or Motor torque can be compensated for by activity of the electric machine.
Insbesondere läßt sich somit erfindungsgemäß zwischen Punkten im Momentenverlauf der Kupplungseinrichtung bzw. des Motors vor und nach einem Schaltvorgang ein im wesentlichen monoton verlaufender Drehmomentverlauf erzeugen. Aber auch ein Drehmomentverlauf gemäß einer beliebig vorgebbaren Charakteristik läßt sich durch eine derartige Überlagerung der Elektromaschine erzeugen.In particular, according to the invention it can thus be between points in Torque curve of the clutch device or the motor before and after a switching operation is essentially monotonous Generate torque curve. But also a torque curve according to one Any characteristic that can be predetermined can be achieved by such a characteristic Generate overlay of the electric machine.
Beispielsweise kann vorgegeben werden, daß das Drehmoment stets oberhalb einer vorgebbaren Drehmomentgrenze liegt. Zur Sicherstellung dieses Drehmoments kann dann die Elektromaschine aktiviert werden. Hierbei ist besonders bevorzugt, daß durch eine Abstimmeinrichtung das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment und das von der Elektromaschine erzeugte Drehmoment überwacht bzw. gesteuert wird.For example, it can be specified that the torque is always above a predeterminable torque limit. To ensure this Torque can then be activated the electric machine. Here is particularly preferred that by a tuning device that of the Torque generated by the internal combustion engine and that from the electric machine generated torque is monitored or controlled.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist ein Kraftfahrzeug eine Brennkraftmaschine sowie eine Elektromaschine zum Antreiben des Kraftfahrzeugs auf, wobei von der Elektromaschine antriebs- oder abtriebsseitige Schwingungen im Antriebsstrang wenigstens zeitweise kompensierbar und/oder isolierbar und/oder dämpfbar sind.According to a particularly preferred embodiment of the invention Motor vehicle an internal combustion engine and an electric machine for Driving the motor vehicle, with the electric machine driving or output-side vibrations in the drive train at least temporarily can be compensated and / or isolated and / or damped.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist ein Kraftfahrzeug von einer Brennkraftmaschine und einer im Antriebsstrang im wesentlichen angeordneten Elektromaschine antreibbar, wobei von der Elektromaschine und/oder der Brennkraftmaschine auch die Drehrichtung der wenigstens einen Abtriebswelle umkehrbar ist. Beispielsweise kann durch Hinzuschalten der zweiten dieser beiden Antriebseinrichtungen ein resultierendes, der vorigen Bewegung entgegengesetztes Moment auf die Abtriebswelle aufgebracht werden.According to a particularly preferred embodiment of the invention, a Motor vehicle from an internal combustion engine and one in the drive train in essentially arranged electric machine drivable, of which Electric machine and / or the internal combustion engine also the direction of rotation at least one output shaft is reversible. For example, by Switch on the second of these two drive devices resulting moment opposite to the previous movement on the Output shaft are applied.
Besonders bevorzugt ist, daß die Elektromaschine eine fremderregte Elektromaschine ist.It is particularly preferred that the electric machine is an externally excited Electric machine is.
Bevorzugt ist ferner, daß die Elektromaschine eine Reluktanzmaschine und/oder ein Asynchronmotor und/oder ein EC-Motor und/oder eine Gleichstrom-Nebenschlußmaschine und/oder ein Synchronmotor und/oder ein Schrittmotor ist bzw. aufweist.It is further preferred that the electric machine is a reluctance machine and / or an asynchronous motor and / or an EC motor and / or one DC shunt machine and / or a synchronous motor and / or a Stepper motor is or has.
Bevorzugt ist ferner, daß der Planetenträger eines in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordneten Planetengetriebes als Tiefziehstanzteil ausgebildet ist. It is further preferred that the planet carrier one in a drive train a planetary gear arranged as a deep-drawn stamping part is trained.
Bevorzugt ist ferner, daß das Hohlrad eines Planetengetriebes, das im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet ist, als Tiefziehstanzteil herstellbar und/oder hergestellt ist.It is also preferred that the ring gear of a planetary gear which in Drive train of a motor vehicle is arranged as a deep-drawn stamped part can be produced and / or produced.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 108.The object is further achieved by a method according to claim 108.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, daß eine Brennkraftmaschine zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs zu vorbestimmten Zeitpunkten bzw. Zeitperioden gemäß einer ersten Charakteristik betätigt wird und eine Elektromaschine, die ebenfalls zum Betreiben bzw. Antreiben des Kraftfahrzeugs vorgesehen ist, gemäß einer zweiten Charakteristik zu vorbestimmten zweiten Zeitpunkten betrieben wird, wobei die Intensität der Antriebsbewegung durch die Intensität der Betätigung der Brennkraftmaschine und die Intensität der Betätigung der Elektromaschine charakterisiert wird.According to the invention it is therefore provided that an internal combustion engine for Operating a motor vehicle at predetermined times or Time periods is operated according to a first characteristic and a Electric machine, also for operating or driving the Motor vehicle is provided according to a second characteristic predetermined second times is operated, the intensity of the Drive movement by the intensity of actuation of the internal combustion engine and the intensity of the actuation of the electric machine is characterized.
Die Zeitpunkte bzw. Zeitperioden, zu dem die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine betrieben werden, können sich beispielsweise überlagern. Bevorzugt ist jedoch auch, daß sich die Zeitpunkte nicht überlagern. Auch eine teilweise Überlagerung ist erfindungsgemäß vorgesehen.The times or periods at which the internal combustion engine and the Electric machine operated, can overlap, for example. However, it is also preferred that the times do not overlap. Also one partial overlay is provided according to the invention.
Die Aufgabe wird ferner gelöst durch ein Verfahren gemäß Anspruch 109.The object is further achieved by a method according to claim 109.
Erfindungsgemäß ist also vorgesehen, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, welches zwei Antriebseinrichtungen, insbesondere eine Elektromaschine und/oder eine Brennkraftmaschine aufweist, derart auszubilden, daß die Elektromaschine zu vorbestimmten Zeitpunkten im generatorischen Betrieb betrieben wird, wobei während des generatorischen Betriebs Energie aus dem Antriebsstrang abgezweigt wird. Bevorzugt ist auch, daß die Elektromaschine wenigstens teilweise generatorisch und wenigstens teilweise motorisch betrieben wird.According to the invention, a method for operating a Motor vehicle, which has two drive devices, in particular one Has electric machine and / or an internal combustion engine, such train that the electric machine at predetermined times in regenerative operation is operated, while during the regenerative Operating energy is diverted from the drive train. It is also preferred that the electric machine is at least partially generator and at least is operated partly by motor.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder den Zeichnungen offenbarten Merkmale zu beanspruchen.The claims filed with the application are Proposed wording without prejudice for achieving further Patent protection. The applicant reserves the right to, more so far, only in the description and / or the drawings disclosed features claim.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstands des Hauptanspruchs durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruchs hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbsttätigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.Relationships used in subclaims point to the others Formation of the subject of the main claim by the features of respective subclaim; they are not a waiver of attainment an automatic, objective protection for the characteristics of the to understand related subclaims.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbsttätige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorangehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.However, the subjects of these subclaims also form automatic ones Inventions that are one of the objects of the previous Have independent claims independent design.
Die Erfindung ist nicht auf (das) die Ausführungsbeispiel(e) der Beschreibung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die z. B. durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmale bzw. Elementen oder Verfahrensschritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschritterfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The invention is not based on the embodiment (s) of the description limited. Rather, numerous changes are within the scope of the invention and modifications possible, in particular such variants, elements and Combinations and / or materials, e.g. B. by combination or Modification of individual in connection with that in general Description and embodiments as well as the claims described and features or elements contained in the drawings or Process steps are inventive and due to combinable features a new item or new procedural steps or Process step results lead, also insofar as they manufacture, test and Concern working procedures.
Es sei darauf hingewiesen, daß das Zusammenwirken der einzelnen erfindungsgemäßen Merkmale in jeder beliebigen Kombination bevorzugt ist. Insbesondere sind auch die durch die unabhängigen Ansprüche offenbarten Merkmalskombinationen unter Weglassung eines oder mehrerer Merkmale jeweils bevorzugt. Die erfindungsgemäßen Verfahren sind auch in Kombination bevorzugt.It should be noted that the interaction of the individual Features according to the invention in any combination is preferred. In particular, those disclosed by the independent claims are also Characteristic combinations with omission of one or more characteristics preferred in each case. The methods of the invention are also in Combination preferred.
Es sei ferner darauf hingewiesen, daß die Ausführungen zu allen bekannten Anordnungen, die sich nicht auf bestimmte Druckschriften beziehen, in erster Linie dem Anmelder bzw. dem Erfinder bekannt sind, so daß sich der Erfinder Schutz für diese vorbehält, sofern sie nicht auch der Öffentlichkeit bekannt sind.It should also be noted that the comments on all known Orders in the first place that do not relate to specific publications Line are known to the applicant or the inventor, so that the inventor Protection for this is reserved unless it is also known to the public are.
Es sei angemerkt, daß bei Verknüpfungen von Merkmalen durch "oder" dieses "oder" jeweils einerseits als mathematisches "oder" und andererseits als die jeweils andere Möglichkeit ausschließendes "oder" zu verstehen ist.It should be noted that when linking features by "or" this "or" each on the one hand as a mathematical "or" and on the other hand as the each other is to be understood as excluding "or".
Es sei ferner darauf hingewiesen, das der Begriff des Steuerns sowie davon abgeleitete Begriffe im Sinne der Erfindung weit gefaßt zu verstehen ist. Er umfaßt insbesondere ein Regeln und/oder Steuern im Sinne der DIN. It should also be noted that the concept of taxation as well as of it derived terms within the meaning of the invention is to be understood broadly. He includes in particular rules and / or taxes in the sense of DIN.
Für den Fachmann ist ersichtlich, daß über die hier dargestellten Ausführungsbeispiele der Erfindung hinaus eine Vielzahl weiterer Modifikationen und Ausführungen denkbar sind, die von der Erfindung erfaßt sind. Die Erfindung beschränkt sich insbesondere nicht nur auf die hier dargestellten Ausführungsformen.It will be apparent to those skilled in the art that the ones presented here Embodiments of the invention also a variety of others Modifications and designs are conceivable that are covered by the invention are. In particular, the invention is not limited only to those here illustrated embodiments.
Im folgenden wird nun die Erfindung anhand beispielhafter, nicht beschränkender Ausführungsformen näher erläutert.In the following, the invention based on examples, not limiting embodiments explained in more detail.
Dabei zeigt:It shows:
Fig. 1 eine erste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Figure 1 shows a first exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Fig. 2 eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 2 shows a second exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 3 eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 4 eine vierte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 4 shows a fourth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 5 eine fünfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Figure 5 is a fifth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Fig. 6 eine sechste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 6 shows a sixth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 7 eine siebente beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; FIG. 7 shows a seventh exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 8 eine achte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Fig. 8 is an eighth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 9 eine neunte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;9 shows a ninth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Fig. 10 eine zehnte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; FIG. 10 is a tenth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation;
Fig. 11 eine elfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung; Figure 11 is an eleventh exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Fig. 12 eine zwölfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung;12 shows a twelfth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Fig. 13 eine schematische Darstellung eines Fahrzeuges und Fig. 13 is a schematic representation of a vehicle and
Fig. 14a bis 16b Diagramme. FIGS. 14a to 16b are diagrams.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug 1 mit einer Antriebseinheit 2, wie Motor oder Brennkraftmaschine. Weiterhin ist im Antriebsstrang des Fahrzeuges ein Drehmomentübertragungssystem 3 und eine Anordnung 4 mit Getriebe dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist das Drehmomentübertragungssystem 3 im Kraftfluß zwischen Motor und Getriebe angeordnet, wobei ein Antriebsmoment des Motors über das Drehmomentübertragungssystem an das Getriebe und von dem Getriebe 4 abtriebsseitig an eine Abtriebswelle 5 und an eine nachgeordnete Achse 6 sowie an die Räder 6a übertragen wird. Fig. 1 schematically shows a vehicle 1 with a drive unit 2, such as engine or internal combustion engine. Furthermore, a torque transmission system 3 and an arrangement 4 with a transmission are shown in the drive train of the vehicle. In this embodiment, the torque transmission system 3 is arranged in the power flow between the engine and the transmission, a drive torque of the engine being transmitted via the torque transmission system to the transmission and from the transmission 4 on the output side to an output shaft 5 and to a downstream axis 6 and to the wheels 6 a .
Die Anordnung 4 mit Getriebe ist hier stark schematisch als Black Box dargestellt. Diese Black Box 4 repräsentiert insbesondere den Bereich, der in den Fig. 3 bis 12 zwischen der Anfahrkupplung und dem Massenträgheitsmoment angeordnet ist. Insbesondere ist erfindungsgemäß in der Anordnung 4 bzw. der Black Box 4 ein Getriebe zum Schalten zwischen verschiedenen Gängen sowie ein Planetengetriebe angeordnet. Es sei angemerkt, daß beispielsweise die Planetengetriebe-Anordnung auch zwischen Brennkraftmaschine und Anfahrkupplung angeordnet sein kann, was in Fig. 1 nicht dargestellt ist.The arrangement 4 with gear is shown here very schematically as a black box. This black box 4 represents in particular the area which is arranged in FIGS. 3 to 12 between the starting clutch and the moment of inertia. In particular, according to the invention, a transmission for shifting between different gears and a planetary transmission are arranged in the arrangement 4 or the black box 4 . It should be noted that, for example, the planetary gear arrangement can also be arranged between the internal combustion engine and the starting clutch, which is not shown in FIG. 1.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 ist als Kupplung, wie Reibungskupplung, Lamellenkupplung, Magnetpulverkupplung oder Wandlerüberbrückungskupplung ausgestaltet, wobei die Kupplung eine selbsteinstellende, eine verschleißausgleichende Kupplung sein kann. Die Anordnung 4 mit Getriebe weist beispielsweise ein Handschaltgetriebe, wie Wechselstufengetriebe, auf. Entsprechend des erfindungsgemäßen Gedankens kann das Getriebe aber auch ein automatisiertes Schaltgetriebe sein, welches mittels zumindest eines Aktors automatisiert geschaltet werden kann. Als automatisiertes Schaltgetriebe ist im weiteren ein automatisiertes Getriebe zu verstehen, welches mit einer Zugkraftunterbrechung geschaltet wird und der Schaltvorgang der Getriebeübersetzung mittels zumindest eines Aktors angesteuert durchgeführt wird.The torque transmission system 3 is designed as a clutch, such as a friction clutch, multi-plate clutch, magnetic powder clutch or converter lock-up clutch, the clutch being a self-adjusting, wear-compensating clutch. The arrangement 4 with a transmission has, for example, a manual transmission, such as a multi-speed transmission. According to the idea of the invention, the transmission can also be an automated manual transmission, which can be shifted automatically by means of at least one actuator. In the following, an automated manual transmission is to be understood as an automated transmission which is shifted with an interruption in the tractive force and the shifting operation of the transmission ratio is carried out by means of at least one actuator.
Weiterhin kann auch ein Automatgetriebe Verwendung finden, wobei ein Automatgetriebe ein Getriebe im wesentlichen ohne Zugkraftunterbrechung bei den Schaltvorgängen ist und das in der Regel durch Planetengetriebestufen aufgebaut ist.Furthermore, an automatic transmission can also be used, with a Automatic transmission is a transmission essentially without interruption in tractive power is in the switching operations and usually through Planetary gear stages is built.
Weiterhin kann ein stufenlos einstellbares Getriebe, wie beispielsweise Kegelscheibenumschlingungsgetriebe eingesetzt werden. Das Automatgetriebe kann auch mit einem abtriebsseitig angeordneten Drehmomentübertragungssystem 3, wie Kupplung oder Reibungskupplung, ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann weiterhin als Anfahrkupplung und/oder Wendesatzkupplung zur Drehrichtungsumkehr und/oder Sicherheitskupplung mit einem gezielt ansteuerbaren übertragbaren Drehmoment ausgestaltet sein. Das Drehmomentübertragungssystem kann eine Trockenreibungskupplung oder eine naß laufende Reibungskupplung sein, die beispielsweise in einem Fluid läuft. Ebenso kann sie ein Drehmomentwandler sein.Furthermore, a continuously variable transmission, such as a conical pulley belt transmission, can be used. The automatic transmission can also be designed with a torque transmission system 3 arranged on the output side, such as a clutch or friction clutch. The torque transmission system can also be designed as a starting clutch and / or reversing set clutch for reversing the direction of rotation and / or a safety clutch with a selectively controllable, transferable torque. The torque transmission system can be a dry friction clutch or a wet friction clutch that runs, for example, in a fluid. It can also be a torque converter.
Das Drehmomentübertragungssystem 3 weist eine Antriebsseite 7 und eine Abtriebsseite 8 auf, wobei ein Drehmoment von der Antriebsseite 7 auf die Abtriebsseite 8 übertragen wird, indem die Kupplungsscheibe 3a mittels der Druckplatte 3b, der Tellerfeder 3c und dem Ausrücklager 3e sowie dem Schwungrad 3d kraftbeaufschlagt wird. Zu dieser Beaufschlagung wird der Ausrückhebel 20 mittels einer Betätigungseinrichtung, wie Aktor, betätigt.The torque transmission system 3 has a drive side 7 and an output side 8 , wherein a torque is transmitted from the drive side 7 to the output side 8 by the clutch disc 3 a by means of the pressure plate 3 b, the plate spring 3 c and the release bearing 3 e and the flywheel 3 d is subjected to force. For this purpose, the release lever 20 is actuated by means of an actuating device, such as an actuator.
Die Ansteuerung des Drehmomentübertragungssystems 3 erfolgt mittels einer Steuereinheit 13, wie Steuergerät, welches die Steuerelektronik 13a und den Aktor 13b umfassen kann. In einer anderen vorteilhaften Ausführung kann der Aktor und die Steuerelektronik auch in zwei unterschiedlichen Baueinheiten, wie Gehäusen, angeordnet sein.The torque transmission system 3 is controlled by means of a control unit 13 , such as a control unit, which can include the control electronics 13 a and the actuator 13 b. In another advantageous embodiment, the actuator and the control electronics can also be arranged in two different structural units, such as housings.
Die Steuereinheit 13 kann die Steuer- und Leistungselektronik zur Ansteuerung des Elektromotors 12 des Aktors 13b enthalten. Dadurch kann beispielsweise vorteilhaft erreicht werden, daß das System als einzigen Bauraum den Bauraum für den Aktor mit Elektronik benötigt. Der Aktor besteht aus einem Antriebsmotor 12, wie Elektromotor, wobei der Elektromotor 12 über ein Getriebe, wie Schneckengetriebe oder Stirnradgetriebe oder Kurbelgetriebe oder Gewindespindelgetriebe, auf einen Geberzylinder 11 wirkt. Diese Wirkung auf den Geberzylinder kann direkt oder über ein Gestänge erfolgen.The control unit 13 can contain the control and power electronics for controlling the electric motor 12 of the actuator 13 b. In this way it can advantageously be achieved, for example, that the system requires the installation space for the actuator with electronics as the only installation space. The actuator consists of a drive motor 12 , such as an electric motor, the electric motor 12 acting on a master cylinder 11 via a gear, such as a worm gear or spur gear or crank gear or threaded spindle gear. This effect on the master cylinder can take place directly or via a linkage.
Die Bewegung des Ausgangsteiles des Aktors, wie des Geberzylinderkolbens 11a, wird mit einem Kupplungswegsensor 14 detektiert, welcher die Position oder Stellung oder die Geschwindigkeit oder die Beschleunigung einer Größe detektiert, welche proportional zur Position bzw. Einrückposition respektive der Geschwindigkeit oder Beschleunigung der Kupplung ist. Der Geberzylinder 11 ist über eine Druckmittelleitung 9, wie Hydraulikleitung, mit dem Nehmerzylinder 10 verbunden. Das Ausgangselement 10a des Nehmerzylinders ist mit dem Ausrückhebel oder Ausrückmittel 20 wirkverbunden, so daß eine Bewegung des Ausgangsteiles 10a des Nehmerzylinders 10 bewirkt, daß das Ausrückmittel 20 ebenfalls bewegt oder verkippt wird, um das von der Kupplung 3 übertragbare Drehmoment anzusteuern.The movement of the output part of the actuator, such as the master cylinder piston 11 a, is detected with a clutch travel sensor 14 , which detects the position or position or the speed or the acceleration of a variable which is proportional to the position or engagement position or the speed or acceleration of the clutch . The master cylinder 11 is connected to the slave cylinder 10 via a pressure medium line 9 , such as a hydraulic line. The output element 10 a of the slave cylinder is operatively connected to the release lever or release means 20 , so that a movement of the output part 10 a of the slave cylinder 10 causes the release means 20 to be moved or tilted in order to control the torque that can be transmitted by the clutch 3 .
Der Aktor 13b zur Ansteuerung des übertragbaren Drehmoments des Drehmomentübertragungssystems 3 kann druckmittelbetätigbar sein, d. h., es kann mittels Druckmittelgeber- und Nehmerzylinder ausgerüstet sein. Das Druckmittel kann beispielsweise ein Hydraulikfluid oder ein Pneumatikmedium sein. Die Betätigung des Druckmittelgeberzylinders kann elektromotorisch vorgesehen sein, wobei der Elektromotor 12 elektronisch angesteuert werden kann. Das Antriebselement des Aktors 13b kann neben einem elektromotorischen Antriebselement auch ein anderes, beispielsweise druckmittelbetätigtes Antriebselement sein. Weiterhin können Magnetaktoren verwendet werden, um eine Position eines Elementes einzustellen.The actuator 13 b for controlling the transferable torque of the torque transmission system 3 can be actuatable by pressure medium, ie it can be equipped with a pressure medium transmitter and slave cylinder. The pressure medium can be, for example, a hydraulic fluid or a pneumatic medium. The actuation of the pressure medium transmitter cylinder can be provided by an electric motor, wherein the electric motor 12 can be controlled electronically. The drive element of the actuator 13b may be in addition to an electric motor drive element, a different, for example, pressure-actuated drive member. Magnetic actuators can also be used to adjust a position of an element.
Bei einer Reibungskupplung erfolgt die Ansteuerung des übertragbaren Drehmomentes dadurch, daß die Anpressung der Reibbeläge der Kupplungsscheibe zwischen dem Schwungrad 3d und der Druckplatte 3b gezielt erfolgt. Über die Stellung des Ausrückmittels 20, wie Ausrückgabel oder Zentralausrücker, kann die Kraftbeaufschlagung der Druckplatte respektive der Reibbeläge gezielt angesteuert werden, wobei die Druckplatte dabei zwischen zwei Endpositionen bewegt und beliebig eingestellt und fixiert werden kann. Die eine Endposition entspricht einer völlig eingerückten Kupplungsposition und die andere Endposition einer völlig ausgerückten Kupplungsposition. Zur Ansteuerung eines übertragbaren Drehmomentes, welches beispielsweise geringer ist als das momentan anliegende Motormoment, kann beispielsweise eine Position der Druckplatte 3b angesteuert werden, die in einem Zwischenbereich zwischen den beiden Endpositionen liegt. Die Kupplung kann mittels der gezielten Ansteuerung des Ausrückmittels 20 in dieser Position fixiert werden. Es können aber auch übertragbare Kupplungsmomente angesteuert werden, die definiert über den momentan anstehenden Motormomenten liegen. In einem solchen Fall können die aktuell anstehenden Motormomente übertragen werden, wobei die Drehmomentungleichförmigkeiten im Antriebsstrang in Form von beispielsweise Drehmomentspitzen gedämpft und/oder isoliert werden. In the case of a friction clutch, the transferable torque is controlled in that the contact pressure of the friction linings of the clutch disc between the flywheel 3 d and the pressure plate 3 b takes place in a targeted manner. The force applied to the pressure plate or the friction linings can be controlled in a targeted manner via the position of the disengaging means 20 , such as a disengagement fork or central release device, the pressure plate being able to be moved between two end positions and can be set and fixed as desired. One end position corresponds to a fully engaged clutch position and the other end position corresponds to a fully disengaged clutch position. To control a transmissible torque, which is, for example, less than the momentary engine torque, a position of the pressure plate 3 b can be controlled, for example, which is in an intermediate region between the two end positions. The clutch can be fixed in this position by means of the targeted actuation of the disengaging means 20 . However, it is also possible to control transmissible clutch torques that are defined above the engine torques currently pending. In such a case, the currently occurring engine torques can be transmitted, the torque irregularities in the drive train being damped and / or isolated in the form of, for example, torque peaks.
Zur Ansteuerung, wie Steuerung oder Regelung, des Drehmomentübertragungssystems werden weiterhin Sensoren verwendet, die zumindest zeitweise die relevanten Größen des gesamten Systems überwachen und die zur Steuerung notwendigen Zustandsgrößen, Signale und Meßwerte liefern, die von der Steuereinheit verarbeitet werden, wobei eine Signalverbindung zu anderen Elektronikeinheiten, wie beispielsweise zu einer Motorelektronik oder einer Elektronik eines Antiblockiersystems (ABS) oder einer Antischlupfregelung (ASR) vorgesehen sein kann und bestehen kann. Die Sensoren detektieren beispielsweise Drehzahlen, wie Raddrehzahlen, Motordrehzahlen, die Position des Lasthebels, die Drosselklappenstellung, die Gangposition des Getriebes, eine Schaltabsicht und weitere fahrzeugspezifische Kenngrößen.For control, such as control or regulation, the Torque transmission system continue to use sensors that at least temporarily the relevant sizes of the entire system monitor and the state variables, signals and Deliver measured values that are processed by the control unit, one Signal connection to other electronic units, such as one Engine electronics or an electronics of an anti-lock braking system (ABS) or an anti-slip regulation (ASR) can be provided and can exist. The sensors detect, for example, speeds, such as wheel speeds, Engine speeds, the position of the load lever, the throttle position, the Gear position of the transmission, an intention to shift and more vehicle-specific parameters.
Die Fig. 1 zeigt, daß ein Drosselklappensensor 15, ein Motordrehzahlsensor 16, sowie ein Tachosensor 17 Verwendung finden und Meßwerte bzw. Informationen an das Steuergerät weiterleiten. Die Elektronikeinheit, wie Computereinheit, der Steuereinheit 13a verarbeitet die Systemeingangsgrößen und gibt Steuersignale an den Aktor 13b weiter. Fig. 1 shows that a throttle sensor 15, an engine speed sensor 16 and a speedometer sensor 17 find use and forward measured values or information to the control unit. The electronics unit, such as the computer unit, of the control unit 13 a processes the system input variables and forwards control signals to the actuator 13 b.
Der Verbrennungsmotor kann mittels eines Drosselklappenstellers elektronisch gesteuert werden. Dabei kann mittels der Drosselklappensteuerung die Lasthebelstellung und/oder die Drosselklappenstellung beispielsweise anhand eines Kennfeldes gesteuert werden. Dazu kann zwischen der Drosselklappenstellung und der Lasthabelstellung ein Kennfeld in einem Speicher der Steuereinheit abgelegt werden. Vorteilhaft ist weiterhin die Verwendung eines Drosselklappensensors und gegebenefalls eines elektronisch gesteuerten Drosselklappenstellers, der es ermöglicht, zwischen Lasthebelstellung und Drosselklappenstellung ein Kennfeld zu legen (E-Gas). Dazu kann es zweckmäßig sein, wenn beispielsweise 0% Lasthebel mit z. B. -10% Leistung (Rekuperieren) gleichgesetzt oder gesteuert wird, d. h. das Fahrzeug bremst sich selbst bei 0% Lasthebel. Die Betriebsbremse selbst würde dann nur für stärkere Bremswirkungen betätigt. Somit könnte die Steuerung u. U. einfacher werden, da das Zusammenwirken mit einem Bremsensteuersystem entfallen oder vereinfacht werden könnte.The internal combustion engine can by means of a throttle valve actuator can be controlled electronically. You can use the Throttle valve control, the load lever position and / or the Throttle valve position controlled, for example, using a map become. This can be done between the throttle valve position and the Load map position a map stored in a memory of the control unit become. The use of a throttle valve sensor is also advantageous and optionally an electronically controlled throttle valve actuator, the it allows to switch between load lever position and throttle valve position Map to be laid (E-gas). It can be useful if for example 0% load lever with z. B. -10% power (recuperation) is equated or controlled, d. H. the vehicle brakes itself at 0% Load lever. The service brake itself would then only be for stronger ones Braking effects actuated. Thus, the control could. May become easier since the interaction with a brake control system is eliminated or could be simplified.
Das Getriebe ist beispielsweise als Stufenwechselgetriebe ausgestaltet, wobei die Übersetzungsstufen mittels eines Schalthebels gewechselt werden oder das Getriebe mittels dieses Schalthebels betätigt oder bedient wird. Weiterhin ist an dem Bedienhebel, wie Schalthebel 18, des Handschaltgetriebes zumindest ein Sensor 19b angeordnet, welcher die Schaltabsicht und/oder die Gangposition detektiert und an das Steuergerät weiterleitet. Der Sensor 19a ist am Getriebe angelenkt und detektiert die aktuelle Gangposition und/oder eine Schaltabsicht. Die Schaltabsichtserkennung unter Verwendung von zumindest einem der beiden Sensoren 19a, 19b kann dadurch erfolgen, daß der Sensor ein Kraftsensor ist, welcher die auf den Schalthebel wirkende Kraft detektiert. Weiterhin kann der Sensor aber auch als Weg- oder Positionssensor ausgestaltet sein, wobei die Steuereinheit aus der zeitlichen Veränderung des Positionssignals eine Schaltabsicht erkennt.The transmission is designed, for example, as a step change transmission, the gear ratios being changed by means of a shift lever or the transmission being actuated or operated by means of this shift lever. Furthermore, at least one sensor 19 b is arranged on the operating lever, such as shift lever 18 , of the manual transmission, which detects the intention to shift and / or the gear position and forwards it to the control unit. The sensor 19 a is articulated on the transmission and detects the current gear position and / or an intention to shift. The switching intention detection using at least one of the two sensors 19 a, 19 b can take place in that the sensor is a force sensor which detects the force acting on the shift lever. Furthermore, the sensor can also be designed as a displacement or position sensor, the control unit recognizing an intention to switch from the change in the position signal over time.
Das Steuergerät steht mit allen Sensoren zumindest zeitweise in Signalverbindung und bewertet die Sensorsignale und Systemeingangsgrößen in der Art und Weise, daß in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes die Steuereinheit Steuer- oder Regelungsbefehle an den zumindest einen Aktor ausgibt. Das Antriebselement 12 des Aktors, wie Elektromotor, erhält von der Steuereinheit, welche die Kupplungsbetätigung ansteuert, eine Stellgröße in Abhängigkeit von Meßwerten und/oder Systemeingangsgrößen und/oder Signalen der angeschlossenen Sensorik. Hierzu ist in dem Steuergerät ein Steuerprogramm als Hard- und/oder als Software implementiert, das die eingehenden Signale bewertet und anhand von Vergleichen und/oder Funktionen und/oder Kennfeldern die Ausgangsgrößen berechnet oder bestimmt.The control unit is at least temporarily in signal connection with all sensors and evaluates the sensor signals and system input variables in such a way that the control unit issues control or regulation commands to the at least one actuator depending on the current operating point. The drive element 12 of the actuator, such as an electric motor, receives from the control unit which controls the clutch actuation a manipulated variable as a function of measured values and / or system input variables and / or signals from the connected sensors. For this purpose, a control program is implemented as hardware and / or software in the control unit, which evaluates the incoming signals and calculates or determines the output variables on the basis of comparisons and / or functions and / or characteristic maps.
Das Steuergerät 13 hat in vorteilhafter Weise eine Drehmomentbestimmungseinheit, eine Gangpositionsbestimmungseinheit, eine Schlupfbestimmungseinheit und/oder eine Betriebszustandsbestimmungseinheit implementiert oder sie steht mit zumindest einer dieser Einheiten in Signalverbindung. Diese Einheiten können durch Steuerprogramme als Hardware und/oder als Software implementiert sein, so daß mittels der eingehenden Sensorsignale das Drehmoment der Antriebseinheit 2 des Fahrzeuges 1, die Gangposition des Getriebes sowie der Schlupf, welcher im Bereich des Drehmomentübertragungssystems herrscht und der aktuelle Betriebszustand des Fahrzeuges bestimmt werden kann. Die Gangpositionsbestimmungseinheit ermittelt anhand der Signale der Sensoren 19a und 19b den aktuell eingelegten Gang. Dabei sind die Sensoren am Schalthebel und/oder an getriebeinternen Stellmitteln, wie beispielsweise einer zentralen Schaltwelle oder Schaltstange, angelenkt und diese detektieren, beispielsweise die Lage und/oder die Geschwindigkeit dieser Bauteile. Weiterhin kann ein Lasthebelsensor 31 am Lasthebel 30, wie Gaspedal, angeordnet sein, welcher die Lasthebelposition detektiert. Ein weiterer Sensor 32 kann als Leerlaufschalter fungieren, d. h. bei betätigtem Gaspedal, wie Lasthebel, ist dieser Leerlaufschalter 32 eingeschaltet und bei einem nicht betätigten Signal ist er ausgeschaltet, so daß durch diese digitale Information erkannt werden kann, ob der Lasthebel, wie Gaspedal, betätigt wird. Der Lasthebelsensor 31 detektiert den Grad der Betätigung des Lasthebels.The control unit 13 has advantageously implemented a torque determination unit, a gear position determination unit, a slip determination unit and / or an operating state determination unit or is in signal connection with at least one of these units. These units can be implemented by control programs as hardware and / or as software, so that by means of the incoming sensor signals, the torque of the drive unit 2 of the vehicle 1 , the gear position of the transmission and the slip that prevails in the area of the torque transmission system and the current operating state of the vehicle can be determined. The gear position determination unit uses the signals from the sensors 19 a and 19 b to determine the currently engaged gear. The sensors are articulated on the shift lever and / or on gearbox-internal adjusting means, such as a central shift shaft or shift rod, and detect them, for example the position and / or the speed of these components. Furthermore, a load lever sensor 31 can be arranged on the load lever 30 , such as an accelerator pedal, which detects the load lever position. Another sensor 32 can act as an idle switch, ie when the accelerator pedal, such as a load lever, this idle switch 32 is switched on and when a signal is not actuated, it is switched off, so that digital information can be used to detect whether the load lever, such as the accelerator pedal, is actuated becomes. The load lever sensor 31 detects the degree of actuation of the load lever.
Die Fig. 1 zeigt neben dem Gaspedal 30, wie Lasthebel, und den damit in Verbindung stehenden Sensoren ein Bremsenbetätigungselement 40 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 41 ist an dem Betätigungselement 40 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 41 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen. Fig. 1 shows, in addition to the accelerator pedal 30 as the load lever, and in related sensors, a brake actuator 40 to actuate the service brake or the parking brake as the brake pedal, hand lever or hand or foot-operated actuator of the parking brake. At least one sensor 41 is arranged on the actuating element 40 and monitors its actuation. The sensor 41 is designed, for example, as a digital sensor, such as a switch, which detects that the actuating element is actuated or not actuated. With this sensor, a signal device, such as a brake light, can be in signal connection, which signals that the brake is actuated. This can be done for both the service brake and the parking brake. However, the sensor can also be designed as an analog sensor, such a sensor, such as a potentiometer, determining the degree of actuation of the actuating element. This sensor can also be in signal connection with a signal device.
Die Fig. 2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einer Antriebseinheit 100, einem Drehmomentübertragungssystem 102, einer wenigstens ein Getriebe aufweisenden Anordnung 103, einem Differential 104 sowie Antriebsachsen 109 und Rädern 106. Die Überdrehschutzeinrichtung 106a wirkt - wie schematisch durch den Pfeil 106b angedeutet - mit Komponenten des Fahrzeugs zusammen. Das Bezugszeichen 106a stellt alternativ oder ergänzend eine Raddrehzahlausfall-Erkennungseinrichtung dar. Das Drehmomentübertragungssystem 102 ist auf oder an einem Schwungrad 102a angeordnet oder befestigt, wobei das Schwungrad in der Regel einen Anlasserzahnkranz 102b trägt. Das Drehmomentübertragungssystem weist eine Druckplatte 102d, einen Kupplungsdeckel 102e, eine Tellerfeder 102f und eine Kupplungsscheibe 102c mit Reibbelägen auf. Zwischen der Kupplungsscheibe 102d und dem Schwungrad 102a ist die Kupplungsscheibe 102c gegebenenfalls mit einer Dämpfungseinrichtung angeordnet. Ein Kraftspeicher, wie Tellerfeder 102f, beaufschlagt die Druckplatte in axialer Richtung auf die Kupplungsscheibe hin, wobei ein Ausrücklager 109, wie beispielsweise druckmittelbetätigter Zentralausrücker, zur Betätigung des Drehmomentübertragungssystems vorgesehen ist. Zwischen dem Zentralausrücker und den Tellerfederzungen der Tellerfeder 102f ist ein Ausrücklager 110 angeordnet. Durch eine axiale Verlagerung des Ausrücklagers wird die Tellerfeder beaufschlagt und rückt die Kupplung aus. Die Kupplung kann weiterhin als gedrückte oder als gezogene Kupplung ausgebildet sein. Fig. 2 shows schematically a driveline of a vehicle with a drive unit 100, a torque transmission system 102, an at least one gear having assembly 103, a differential 104 and drive axles 109 and wheels 106th The overturn protection device 106a interacts with components of the vehicle, as indicated schematically by arrow 106b . The reference numeral 106 a alternatively or additionally represents a wheel speed failure detection device. The torque transmission system 102 is arranged or fastened on or on a flywheel 102 a, the flywheel generally carrying a starter ring gear 102 b. The torque transmission system has a pressure plate 102 d, a clutch cover 102 e, a plate spring 102 f and a clutch disc 102 c with friction linings. Between the clutch disc 102 d and the flywheel 102 a, the clutch disc 102 c is optionally arranged with a damping device. A force accumulator, such as plate spring 102 f, acts on the pressure plate in the axial direction towards the clutch disc, a release bearing 109 , such as a pressure-actuated central release, being provided for actuating the torque transmission system. A release bearing 110 is arranged between the central release device and the plate spring tongues of the plate spring 102 f. The disc spring is acted on by an axial displacement of the release bearing and disengages the clutch. The clutch can also be designed as a pressed or a pulled clutch.
Die Anordnung 103 mit Getriebe ist schematisch als Black Box dargestellt. Insbesondere ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß innerhalb dieser Box Anordnungen mit Getriebeeinrichtung zum Schalten verschiedener Gänge bzw. Übersetzungen sowie wenigstens eine Überlagerungsantriebseinrichtung und - besonders bevorzugt - eine Planetengetriebeeinrichtung angeordnet ist. Beispielhafte Ausführungen hierfür zeigen die Fig. 2 bis 11, insbesondere im Bereich zwischen der Anfahrkupplung und der Trägheitsmasse.The arrangement 103 with gear is shown schematically as a black box. In particular, it is provided according to the invention that arrangements with a gear device for shifting different gears or gear ratios as well as at least one superimposition drive device and - particularly preferably - a planetary gear device are arranged within this box. Examples of this are shown in FIGS. 2 to 11, in particular in the area between the starting clutch and the inertial mass.
Der Aktor 108 ist ein Aktor eines automatisierten Schaltgetriebes, welcher ebenfalls die Betätigungseinheit für das Drehmomentübertragungssystem beinhaltet. Der Aktor 108 betätigt getriebeinterne Schaltelemente, wie beispielsweise eine Schaltwalze oder Schaltstangen oder eine zentrale Schaltwelle des Getriebes, wobei durch die Betätigung die Gänge in beispielsweise sequentieller Reihenfolge oder auch in beliebiger Reihenfolge eingelegt oder herausgenommen werden können. Über die Verbindung 111 wird das Kupplungsbetätigungselement 109 betätigt. Die Steuereinheit 107 ist über die Signalverbindung 112 mit dem Aktor verbunden, wobei die Signalverbindungen 113 bis 115 mit der Steuereinheit in Verbindung stehen, wobei die Leitung 114 eingehende Signale verarbeitet, die Leitung 113 Steuersignale von der Steuereinheit verarbeitet und die Verbindung 115 beispielsweise mittels eines Datenbusses eine Verbindung zu anderen Elektronikeinheiten herstellt.The actuator 108 is an actuator of an automated manual transmission, which also contains the actuation unit for the torque transmission system. The actuator 108 actuates shift elements internal to the transmission, such as, for example, a shift drum or shift rods or a central shift shaft of the transmission, whereby the gears can be inserted or removed in, for example, sequential order or in any order. The clutch actuating element 109 is actuated via the connection 111 . The control unit 107 is connected to the actuator via the signal connection 112 , the signal connections 113 to 115 being connected to the control unit, the line 114 processing incoming signals, the line 113 processing control signals from the control unit and the connection 115, for example by means of a data bus connects to other electronic units.
Zum Anfahren oder zum Starten des Fahrzeuges im wesentlichen aus dem Stand oder aus einer langsamen Rollbewegung, wie Kriechbewegung, das heißt zum gezielten fahrerseitig eingeleiteten Beschleunigen des Fahrzeuges, bedient der Fahrer im wesentlichen nur das Gaspedal, wie den Lasthebel 30, wobei die gesteuerte oder geregelte automatisierte Kupplungsbetätigung mittels des Aktors das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems bei einem Anfahrvorgang steuert. Durch die Betätigung des Lasthebels wird mittels des Lasthebelsensors 31 der Fahrerwunsch nach einem mehr oder weniger starken oder schnellen Anfahrvorgang detektiert und anschließend von der Steuereinheit entsprechend angesteuert. Das Gaspedal und die Sensorsignale des Gaspedals werden als Eingangsgrößen zur Steuerung des Anfahrvorgangs des Fahrzeuges herangezogen.To start or start the vehicle essentially from a standing position or from a slow rolling movement, such as creeping movement, that is to say to accelerate the vehicle in a targeted manner initiated by the driver, the driver essentially operates only the accelerator pedal, such as the load lever 30 , the controlled or regulated one automated clutch actuation by means of the actuator controls the transmissible torque of the torque transmission system during a starting process. By actuating the load lever, the driver's desire for a more or less strong or fast starting process is detected by means of the load lever sensor 31 and then controlled accordingly by the control unit. The accelerator pedal and the sensor signals of the accelerator pedal are used as input variables for controlling the starting process of the vehicle.
Bei einem Anfahrvorgang wird während des Anfahrens das übertragbare Drehmoment, wie Kupplungsmoment Mksoll im wesentlichen mittels einer vorgebbaren Funktion oder anhand von Kennlinien oder Kennfeldern beispielsweise in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bestimmt, wobei die Abhängigkeit von der Motordrehzahl oder von anderen Größen, wie dem Motormoment, in vorteilhafter Weise über ein Kennfeld oder eine Kennlinie realisiert wird.During a start-up process, the transmittable torque, such as clutch torque M ksoll, is essentially determined by means of a predefinable function or on the basis of characteristic curves or maps, for example as a function of the engine speed, the dependence on the engine speed or on other variables such as the engine torque. is advantageously implemented using a characteristic diagram or a characteristic curve.
Wird bei einem Anfahrvorgang, im wesentlichen aus dem Stand oder aus einen Ankriechzustand, bei geringer Geschwindigkeit der Lasthebel bzw. das Gaspedal auf einen bestimmten Wert a betätigt, so wird mittels einer Motorsteuerung 40 ein Motormoment angesteuert. Die Steuereinheit der automatisierten Kupplungsbetätigung 13 steuert entsprechend vorgebbarer Funktionen oder Kennfelder das übertragbare Drehmoment des Drehmomentübertragungssystems an, so daß sich ein stationärer Gleichgewichtszustand zwischen dem angesteuerten Motormoment und dem Kupplungsmoment einstellt. Der Gleichgewichtszustand charakterisiert sich in Abhängigkeit von der Lasthebelstellung a durch eine definierte Anfahrdrehzahl, ein Anfahr- oder Motormoment sowie ein definiertes übertragbares Drehmoment des Drehmomentübertragungssystem und ein auf die Antriebsräder übertragendes Drehmoment, wie beispielsweise Antriebsmoment. Der funktionale Zusammenhang des Anfahrmoments als Funktion der Anfahrdrehzahl wird im folgenden als Anfahrkennlinie bezeichnet. Die Lasthebelstellung a ist proportional zur Stellung der Drosselklappe des Motors.If the load lever or the accelerator pedal is actuated to a specific value a at a low speed during a starting process, essentially from a standing position or from a creeping condition, an engine torque 40 is activated by means of an engine controller 40 . The control unit of the automated clutch actuation 13 controls the transmissible torque of the torque transmission system in accordance with predefinable functions or maps, so that a steady state of equilibrium is established between the actuated engine torque and the clutch torque. Depending on the load lever position a, the state of equilibrium is characterized by a defined starting speed, a starting or engine torque as well as a defined transferable torque of the torque transmission system and a torque transmitted to the drive wheels, such as drive torque. The functional relationship of the starting torque as a function of the starting speed is referred to below as the starting characteristic. The load lever position a is proportional to the position of the throttle valve of the engine.
Die Fig. 2 zeigt neben dem Gaspedal 122, wie Lasthebel, und einem damit in Verbindung stehenden Sensor 123 ein Bremsenbetätigungselement 120 zur Betätigung der Betriebsbremse oder der Feststellbremse, wie Bremspedal, Handbremshebel oder hand- oder fußbetätigtes Betätigungselement der Feststellbremse. Zumindest ein Sensor 121 ist an dem Betätigungselement 120 angeordnet und überwacht dessen Betätigung. Der Sensor 121 ist beispielsweise als digitaler Sensor, wie Schalter, ausgestaltet, wobei dieser detektiert, daß das Betätigungselement betätigt ist oder nicht betätigt ist. Mit diesem Sensor kann eine Signaleinrichtung, wie Bremsleuchte, in Signalverbindung stehen, welche signalisiert, daß die Bremse betätigt ist. Dies kann sowohl für die Betriebsbremse als auch für die Feststellbremse erfolgen. Der Sensor kann jedoch auch als analoger Sensor ausgestaltet sein, wobei ein solcher Sensor, wie beispielsweise ein Potentiometer, den Grad der Betätigung des Betätigungselementes ermittelt. Auch dieser Sensor kann mit einer Signaleinrichtung in Signalverbindung stehen. Fig. 2 shows, in addition to the accelerator 122, such as load lever, and in communication therewith sensor 123, a brake actuating member 120 for actuating the service brake or the parking brake as the brake pedal, hand lever or hand or foot-operated actuator of the parking brake. At least one sensor 121 is arranged on the actuating element 120 and monitors its actuation. The sensor 121 is designed, for example, as a digital sensor, such as a switch, which detects that the actuating element is actuated or not. With this sensor, a signal device, such as a brake light, can be in signal connection, which signals that the brake is actuated. This can be done for both the service brake and the parking brake. However, the sensor can also be designed as an analog sensor, such a sensor, such as a potentiometer, determining the degree of actuation of the actuating element. This sensor can also be in signal connection with a signal device.
Fig. 3 zeigt eine dritte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 3 shows a third exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Zwischen dem in Fig. 3 schematisch am "Motorträgheitsmoment 300 angreifenden" Motormoment 302 und dem schematisch am Fahrzeugträgheitsmoment 304 angreifenden Lastmoment 306 befindet sich eine Anordnung, die eine Drehmoment-Übertragungseinrichtung in Form einer Anfahrkupplung 308, eine (erste) Getriebeeinrichtung 310 sowie eine Überlagerungs-Getriebeeinrichtung 312, die wenigstens eine zweite Getriebeeinrichtung in Form einer Planetengetriebeeinrichtung 314 aufweist. Between the engine torque 302 , which acts schematically on the "motor moment of inertia 300 " in FIG. 3, and the load moment 306 , which acts schematically on the vehicle moment of inertia 304, there is an arrangement comprising a torque transmission device in the form of a starting clutch 308 , a (first) transmission device 310 and a superposition Gear device 312 , which has at least one second gear device in the form of a planetary gear device 314 .
Die erste Getriebeeinrichtung 310, über die verschiedene Gänge schaltbar sind, ist hier als Getriebeeinrichtung mit zwei Gangstufen und einem Neutralgang dargestellt.The first gear device 310 , via which different gears can be shifted, is shown here as a gear device with two gear steps and one neutral gear.
Durch diese Darstellung als Zweiganggetriebe mit Neutralgang wird die Erfindung nicht auf diese Übersetzungen beschränkt. Es sei angemerkt, daß als Getriebeeinrichtung ohnehin erfindungsgemäß auch Getriebeeinrichtungen bevorzugt sind, die nicht als Stufen- bzw. Schaltgetriebe ausgebildet sind.This representation as a two-speed gearbox with neutral gear Invention is not limited to these translations. It should be noted that as a transmission device according to the invention also transmission devices anyway are preferred, which are not designed as a step or manual transmission.
In der Getriebeeinrichtung 310 sind ein erstes 316 sowie ein zweites Zahnrad 318 jeweils mit der Getriebeeingangswelle 320 drehfest verbunden. Das erste 316 sowie das zweite Zahnrad 318 greifen jeweils in ein auf der Getriebeausgangswelle 322 drehbeweglich angeordnetes drittes 324 bzw. viertes Zahnrad 326 ein. Über die Kupplungseinrichtungen 328 bzw. 330, die bevorzugt auch als eine einzige Kupplungseinrichtung ausgebildet sind, ist eine drehfeste Verbindung zwischen dem Zahnrad 324 und der Getriebeausgangswelle 322 bzw. dem Zahnrad 326 und der Getriebeausgangswelle 322 herstellbar. Motorseitig der ersten Getriebeeinrichtung 310 ist auf der Getriebeeingangswelle 320 die Anfahrkupplung 308 angeordnet. Auf der motorabgewandten Seite der ersten Getriebeeinrichtung befindet sich die Überlagerungs-Getriebeeinrichtung 312. Diese weist ein von einem Planetengetriebe 314 umfaßtes Hohlrad 332 auf, das drehbeweglich gegenüber der Getriebeeingangswelle 320 gelagert ist. Ebenfalls drehbeweglich gegenüber der Getriebeeingangswelle 320 ist ein Steg 334 zur Aufnahme der Planetenräder 336. Der Steg 334 weist eine Verzahnung 338 auf bzw. steht mit einem eine Verzahnung 338 aufweisenden Bauelement in - vorzugsweise drehfester - Verbindung. Diese Verzahnung 338 greift in die Verzahnung eines auf der Getriebeausgangswelle drehfest angeordneten Zahnrads 340 ein. Die Sonne 348 des Planetenge 64160 00070 552 001000280000000200012000285916404900040 0002019945474 00004 64041triebes ist drehbeweglich auf der Getriebeeingangswelle angeordnet. Mit dem Hohlrad 332 des Planetengetriebes in drehfester Verbindung bzw. als Bestandteil des Hohlrads 332 ist ein Rotor 342 vorgesehen, der mit dem Stator 344 wenigstens zeitweise in elektromagnetischer Wechselwirkung steht. Über diese Elektromaschine 342, 344 ist zu beliebigen Zeiten ein Überlagerungsmoment 346 einleitbar. Bei verbrennungsmotorischem Antrieb, bei dem der Verbrennungsmotor dem Antriebsstrang Leistung zu- bzw. abführt, ist die Anfahrkupplung geschlossen und ein Gang des Schaltgetriebes eingelegt. Damit ist die Drehzahl zweier Wellen des Überlagerungsgetriebes von außen aufgeprägt bzw. definiert. Das Überlagerungsgetriebe verändert die Drehzahlverhältnisse nicht.In the transmission device 310 , a first 316 and a second gear 318 are each connected in a rotationally fixed manner to the transmission input shaft 320 . The first 316 and the second gear 318 each mesh with a third 324 or fourth gear 326, which is rotatably arranged on the transmission output shaft 322 . A rotationally fixed connection between the gear 324 and the transmission output shaft 322 or the gear 326 and the transmission output shaft 322 can be established via the coupling devices 328 or 330 , which are preferably also designed as a single coupling device. On the engine side of the first transmission device 310 , the starting clutch 308 is arranged on the transmission input shaft 320 . The superposition gear device 312 is located on the side of the first gear device facing away from the engine. This has a ring gear 332 , which is surrounded by a planetary gear 314 and is rotatably mounted with respect to the gear input shaft 320 . A web 334 for receiving the planet gears 336 is also rotatable relative to the transmission input shaft 320 . The web 334 has a toothing 338 or is connected to a component having a toothing 338 in a — preferably non-rotatable — connection. This toothing 338 engages in the toothing of a gearwheel 340 which is arranged on the transmission output shaft in a rotationally fixed manner. The sun 348 of the planetary gear 64160 00070 552 001000280000000200012000285916404900040 0002019945474 00004 64041triebes is rotatably arranged on the transmission input shaft. With the ring gear 332 of the planetary gear in a rotationally fixed connection or as part of the ring gear 332, a rotor 342 is provided which communicates with the stator 344 at least temporarily in electromagnetic interaction. A superposition torque 346 can be introduced at any time via this electric machine 342 , 344 . In the case of internal combustion engine drive, in which the internal combustion engine supplies or removes power to the drive train, the starting clutch is closed and a gear of the manual transmission is engaged. The speed of two shafts of the superposition gear is thus impressed or defined from the outside. The superposition gear does not change the speed ratio.
Fig. 4 zeigt eine zweite beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich von der in Fig. 3 dargestellten Ausführungsform insbesondere dadurch, daß die Planetengetriebeeinrichtung 314 bzw. das Sonnenrad 348 der Planetengetriebeeinrichtung 314 auf der Getriebeausgangswelle 322 angeordnet ist. Fig. 4 shows a second exemplary embodiment of the invention in a schematic representation. This embodiment differs from the embodiment shown in FIG. 3 in particular in that the planetary gear device 314 or the sun gear 348 of the planetary gear device 314 is arranged on the gearbox output shaft 322 .
Fig. 5 zeigt eine fünfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 5 shows a fifth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
In dieser beispielhaften Ausführungsform ist das Sonnenrad 348 des Planetengetriebes 314 in Übereinstimmung mit Fig. 4 auf der Getriebeausgangswelle 322 angeordnet. Es sei diesbezüglich angemerkt, daß eine Anordnung des Planetengetriebes 314 bzw. des Sonnenrades 348 insbesondere auch auf der Getriebeeingangswelle 320 bevorzugt ist. Dies bezieht sich insbesondere auch auf die Darstellungen gemäß Fig. 6 bis 13.In this exemplary embodiment, the sun gear 348 of the planetary gear 314 is arranged on the transmission output shaft 322 in accordance with FIG. 4. In this regard, it should be noted that an arrangement of the planetary gear 314 or the sun gear 348 is particularly preferred on the gear input shaft 320 . This also relates in particular to the representations according to FIGS. 6 to 13.
Fig. 5 zeigt schematisch, daß die Betätigung der Anfahrkupplung 308, der Getriebeeinrichtung 316, 318, 324, 326, 328, 330 sowie die Betätigung der Elektromaschine 344, 342 bzw. der zweiten Getriebeeinrichtung bzw. der Planetengetriebeeinrichtung 314 vorzugsweise automatisiert erfolgt. Hierbei übernimmt insbesondere die Steuerungseinrichtung 360 die Steuerung der Getriebeeinrichtung 316, 318, 324, 326, 328, 330, die Steuerung der Elektromaschine 344, 342 bzw. des Stators 344 sowie die Steuerung der Anfahrkupplung 308. Im Bereich der Steuerung der Getriebeeinrichtung 316, 318, 324, 326, 328, 330 steuert die Steuereinrichtung 316 das "Schalten 362" sowie das "Wählen 364". Das "Kuppeln 366" der Anfahrkupplung 308 wird ebenfalls von der Steuereinrichtung 360 übernommen. Die Elektromaschine 344, 342 wird insbesondere durch Steuerung eines auf den Stator 344 aufgebrachten Stroms vorgenommen. Die Steuereinrichtung bzw. Getriebe- Steuereinrichtung 360 steht wie durch 368 schematisch angedeutet mit weiteren, nicht dargestellten Steuergeräten des Fahrzeugs in Verbindung. FIG. 5 shows schematically that the actuation of the starting clutch 308 , the gear mechanism 316 , 318 , 324 , 326 , 328 , 330 and the actuation of the electric machine 344 , 342 or the second gear mechanism or the planetary gear mechanism 314 are preferably automated. In particular, the control device 360 takes over the control of the gear device 316 , 318 , 324 , 326 , 328 , 330 , the control of the electric machine 344 , 342 or the stator 344 and the control of the starting clutch 308 . In the area of control of the transmission mechanism 316, 318, 324, 326, 328, 330, the controller 316 controls the "Switch 362" and the "Select 364". The "coupling 366 " of the starting clutch 308 is also carried out by the control device 360 . The electric machine 344 , 342 is undertaken in particular by controlling a current applied to the stator 344 . As indicated schematically by 368, the control device or transmission control device 360 is connected to further control devices, not shown, of the vehicle.
Beispielsweise findet eine Kommunikation mit CAN statt. Diese schematische Andeutung der Kommunikation bzw. Kommunikations-Einrichtung 368 zu weiteren, nicht dargestellten Steuereinrichtungen erstreckt sich beispielsweise auf die Kommunikation mit einer Verbrennungsmotorsteuerung oder einem Bremsregelsystem (z. B. elektrische Bremse). Auch ein Zusammenwirken der Steuereinrichtung 360 über die Kommunikations-Einrichtung 368, die drahtlos oder verdrahtet erfolgen kann, mit einer nicht dargestellten Einrichtung zum Zwecke der Rekuperation von Bewegungsenergie wird erfindungsgemäß möglich. Erfindungsgemäß ist beispielsweise vorgesehen, daß die Vorgabe einer Betriebsart sowie eine Gangvorgabe aus einer übergeordneten Antriebsstrangsteuerung realisiert wird. Die Verbindungseinrichtung 368 ermöglicht ferner eine einheitliche Steuerung bzw. eine Datenübertragung und -verarbeitung zwischen der Steuereinrichtung 360 und einer elektromotorischen Servolenkung und/oder einer elektromotorischen Kühlwasserpumpe oder sonstigen elektrifizierten Aggregaten bzw. deren jeweiligen Steuerungseinrichtung.For example, communication with CAN takes place. This schematic indication of the communication or communication device 368 to further control devices (not shown) extends, for example, to communication with an internal combustion engine control system or a brake control system (e.g. electric brake). Interaction of the control device 360 via the communication device 368 , which can be wireless or wired, with a device (not shown) for the purpose of recuperating kinetic energy is also possible according to the invention. According to the invention, it is provided, for example, that the specification of an operating mode and a gear specification are implemented from a higher-level drive train control. The connecting device 368 also enables uniform control or data transmission and processing between the control device 360 and an electromotive power steering and / or an electromotive cooling water pump or other electrified units or their respective control device.
Fig. 6 zeigt eine sechste beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 6 shows a sixth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Wie aus Fig. 6 ersichtlich, ist die Kupplungseinrichtung 328 hier in einem geschlossenen Zustand, so daß die Drehzahl der Getriebeausgangswelle 322 bei feststehender Drehzahl der Getriebeeingangswelle 320 über die Getriebestufe 316, 324 klar definiert ist. Diese Drehzahlen entsprechen den "Randdrehzahlen" des Überlagerungsgetriebes. Über die Elektromaschine 342, 344 läßt sich zusätzliche Leistung zuführen.As can be seen from FIG. 6, the clutch device 328 is in a closed state here, so that the speed of the transmission output shaft 322 is clearly defined via the gear stage 316 , 324 when the speed of the transmission input shaft 320 is fixed. These speeds correspond to the "peripheral speeds" of the superposition gear. Additional power can be supplied via the electric machine 342 , 344 .
Fig. 7 zeigt eine siebente beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 7 shows a seventh exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Die Kupplungen 328, 330 der Getriebeeinrichtung 316, 318, 324, 326 sind hier jeweils geöffnet, so daß über diese Getriebestufe 316, 324 bzw. 318, 326 keine Drehzahl von der Getriebeeingangswelle 320 auf die Getriebeausgangswelle 322 übertragen wird. Die durch den nicht dargestellten Verbrennungsmotor erzeugte Drehzahl der Getriebeeingangswelle 320 wird somit - entsprechend der Übersetzung - über die Überlagerungs-Getriebeein richtung 340, 334, 336, 342, 344 auf die Getriebeausgangswelle 322 übertragen. Die Übersetzung ist hierbei mittels der Elektromaschine 344, 342 einstellbar.The clutches 328 , 330 of the transmission device 316 , 318 , 324 , 326 are each opened here, so that no speed is transmitted from the transmission input shaft 320 to the transmission output shaft 322 via this transmission stage 316 , 324 or 318 , 326 . The speed generated by the internal combustion engine, not shown, of the transmission input shaft 320 is thus - according to the translation - transmitted via the superimposition gearbox 340 , 334 , 336 , 342 , 344 to the transmission output shaft 322 . The translation can be set by means of the electric machine 344 , 342 .
Hierdurch läßt sich beispielsweise der Anfahrvorgang beeinflussen, indem die Übersetzung des Getriebes vom Getriebeeingang zum Abtrieb über die Drehzahl des E-Motors geregelt wird, so daß beispielsweise ein Anfahren bei geschlossener Anfahrkupplung möglich ist.In this way, for example, the starting process can be influenced by the Translation of the transmission from the transmission input to the output via the Speed of the electric motor is controlled so that, for example, starting at closed starting clutch is possible.
Fig. 8 zeigt eine achte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 8 shows an eighth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Erfindungsgemäß wird beispielhaft ermöglicht, daß bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes, hier über die Getriebestufe 316, 324 bzw. geschlossene Kupplung 328, von der Elektromaschine 344, 342 bei konstanter Übersetzung Leistung aus dem Antriebsstrang abgeführt und in eine nicht dargestellte Batterie zurückgespeist wird. Beispielsweise kann der nicht dargestellte Verbrennungsmotor als Bremse betrieben werden oder bei geöffneter Anfahrkupplung 308 im Leerlauf betrieben bzw. abgeschaltet werden.According to the invention, it is made possible, for example, that when the gearbox is in gear, here via the gear stage 316 , 324 or the closed clutch 328 , power is dissipated from the drive train by the electric machine 344 , 342 at constant transmission ratio and is fed back into a battery (not shown). For example, the internal combustion engine (not shown) can be operated as a brake or operated or switched off when the starting clutch 308 is disengaged.
Fig. 9 zeigt eine neunte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 9 shows a ninth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Bei geöffneter Anfahrkupplung 308 ist erfindungsgemäß beispielsweise vorgesehen, daß die Elektromaschine 344, 342 bei eingelegtem Gang dem Antriebsstrang Leistung zuführt. Somit läßt sich beispielsweise bei geöffneter Anfahrkupplung 308 ein Fahrbetrieb, der kein verbrennungsmotorischer Betrieb ist, ermöglichen. Diese Art des Fahrbetriebs kann beispielsweise bei Stop-and-Go-Fahrten oder beim Rückwärtsbetrieb vorteilhaft sein. Erfindungsgemäß könnte somit auch ein Rückwärtsgang des Schaltgetriebes entfallen.When the starting clutch 308 is open, it is provided according to the invention, for example, that the electric machine 344 , 342 supplies power to the drive train when the gear is engaged. Thus, for example, when the starting clutch 308 is open, a driving operation that is not an internal combustion engine operation is made possible. This type of driving operation can be advantageous, for example, in stop-and-go driving or in reverse operation. According to the invention, a reverse gear of the manual transmission could thus also be omitted.
Fig. 10 zeigt eine zehnte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 10 shows a tenth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
In dieser Ausführungsform wird schematisch verdeutlicht, daß bei beispielsweise über eine Betriebs- oder Feststellbremse festgesetzter Abtriebswelle bzw. Getriebeausgangswelle 322, was hier schematisch über die feste Einspannung 370 dargestellt ist, über das Übersetzungsverhältnis der Überlagerungs-Getriebeeinrichtung bzw. Planetengetriebeeinrichtung 314 sowie bei geschlossener Anfahrkupplung 308 mittels der Elektromaschine 344, 342 der Verbrennungsmotor gestartet werden kann. Beispielsweise wird durch eine derartige Ausführung ermöglicht, daß die Anlasserfreigabe nur bei getretener Betriebsbremse möglich ist, was beispielsweise bei Fahrzeugen mit automatisiertem Schaltgetriebe häufig wünschenswert ist.In this embodiment, it is schematically illustrated that, for example, with an output shaft or transmission output shaft 322 fixed via a service or parking brake, which is shown schematically here via the fixed clamping device 370 , via the transmission ratio of the superposition gear device or planetary gear device 314 and when the starting clutch 308 is closed the internal combustion engine can be started by means of the electric machine 344 , 342 . For example, such a design makes it possible that the starter release is only possible when the service brake is applied, which is often desirable, for example, in vehicles with an automated manual transmission.
Beispielsweise ist erfindungsgemäß bevorzugt vorgesehen, daß über ein nicht dargestelltes Bremsen-Steuergerät die Betriebsbremse nach einer Anlasserfreigabe erst dann gelöst wird, wenn die Anfahrkupplung nach erfolgtem Start des Verbrennungsmotors geöffnet wurde.For example, it is preferably provided according to the invention that no Brake control unit shown the service brake after a Starter release is only released when the starting clutch after the internal combustion engine has started.
Fig. 11 zeigt eine elfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 11 shows an eleventh exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Die Darstellung gemäß Fig. 11 verdeutlicht, wie erfindungsgemäß der Verbrennungsmotor bei bewegtem Fahrzeug angelassen werden kann. Basis hierfür ist beispielsweise, daß das Fahrzeug beispielsweise mit elektrischem Antrieb oder im Generatorbetrieb betrieben wird und der Verbrennungsmotor noch nicht angelassen bzw. abgeschaltet ist. Es findet also eine Bewegung des Fahrzeugs bei nicht laufendem Verbrennungsmotor statt. The illustration in FIG. 11 illustrates how the present invention the engine can be started with a moving vehicle. The basis for this is, for example, that the vehicle is operated with an electric drive or in generator mode, for example, and that the internal combustion engine has not yet been started or switched off. The vehicle therefore moves when the internal combustion engine is not running.
Ein Anlassen des Verbrennungsmotors soll in derartigen Situationen beispielsweise über die Lasthebelstellung bzw. einen Beschleunigungswunsch des Fahrers initiiert werden.Starting the internal combustion engine is intended in such situations for example via the load lever position or an acceleration request of the driver.
Beispielsweise ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß in den Fällen, in denen die Abtriebsdrehzahl groß genug ist, so daß sich bei eingelegtem Gang eine Getriebeeingangsdrehzahl ergibt, die zum Fahrbetrieb des Verbrennungsmotors ausreicht, bei einem Schließen der Anfahrkupplung der Verbrennungsmotor beschleunigt wird. Bevorzugt wird die durch das Anlassen des Motors bedingte Zugkraftreduktion durch Betätigung des Verbrennungsmotors ausgeglichen.For example, the invention provides that in those cases where the output speed is high enough so that when a gear is engaged Transmission input speed results in the driving operation of the Internal combustion engine is sufficient when the starting clutch is closed Internal combustion engine is accelerated. This is preferred by tempering reduction of the tractive force of the motor by pressing the Internal combustion engine balanced.
Erfindungsgemäß ist ferner bevorzugt vorgesehen, daß in Situationen, in denen die Abtriebsdrehzahl zu gering ist, so daß sich bei eingelegtem Gang eine Getriebeeingangsdrehzahl ergibt, die nicht zum Start des Verbrennungsmotors ausreicht, das Fahrzeug über die Elektromaschine zunächst so weit beschleunigt wird, daß die Getriebeeingangsdrehzahl bei eingelegtem Gang zum Teilbetrieb des Verbrennungsmotors ausreicht. Bei Vorliegen eines weiteren Beschleunigungswunsches wird vorzugsweise in der oben bereits dargestellten Vorgehensweise verfahren.According to the invention it is also preferably provided that in situations in which the output speed is too low, so that when the gear is engaged results in a transmission input speed that is not at the start of the Internal combustion engine is sufficient, the vehicle via the electric machine is first accelerated so far that the transmission input speed at gear is sufficient for partial operation of the internal combustion engine. At Another acceleration request is preferably made in the Proceed as described above.
Erfindungsgemäß ist ferner bevorzugt, daß in Fällen, in denen die Abtriebsdrehzahl gerade so hoch ist, daß sich bei eingelegtem Gang eine Getriebeeingangsdrehzahl ergibt, die zum Start, nicht aber zum Betrieb des Verbrennungsmotors ausreicht, der Verbrennungsmotor in der oben bereits dargestellten Art und Weise gestartet wird. Bevorzugt ist, daß anschließend die Anfahrkupplung 308 kurzzeitig geöffnet wird, so daß beispielsweise eine andere Gangstufe eingelegt werden kann.According to the invention, it is further preferred that in cases in which the output speed is just high enough that a gear input speed results when the gear is engaged, which is sufficient for starting but not for operating the internal combustion engine, the internal combustion engine is started in the manner already described above becomes. It is preferred that the starting clutch 308 is then opened briefly so that, for example, another gear stage can be selected.
Bevorzugt ist ferner, im letztgenannten Fall über die Elektromaschine zu beschleunigen.It is also preferred to use the electric machine in the latter case accelerate.
Es sei angemerkt, daß der Einfluß des Bremsmomentes des Verbrennungsmotors beim Anlassen auf das Fahrzeug über den eingelegten Gang beeinflußbar ist.It should be noted that the influence of the braking torque of the Internal combustion engine when starting on the vehicle over the inserted Gear can be influenced.
Bevorzugt ist ferner, das Bremsmoment beim Anlassen durch zeitlich gestaffeltes Anlassen der Zylinder bei Motoren mit frei regelbaren Ventilen zu steuern.It is further preferred that the braking torque when starting is timed staggered starting of the cylinders for engines with freely controllable valves Taxes.
Fig. 12 zeigt eine zwölfte beispielhafte Ausführungsform der Erfindung in schematischer Darstellung. Fig. 12 shows a twelfth exemplary embodiment of the invention in a schematic representation.
Anhand dieser Darstellung wird verdeutlicht, wie die mit einer Zugkraftunterbrechung bei konventionellen Stufengetrieben verbundenen Nachteile erfindungsgemäß vermindert bzw. vermieden werden.This illustration shows how the one Traction power interruption associated with conventional step transmissions Disadvantages are reduced or avoided according to the invention.
Vorteilhaft ist weiterhin die Synchronisierung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle und der gesamten Verbrennungsmaschine, da die Anfahrkupplung nicht geöffnet wird, mittels der Drehzahlsteuerung der Elektromaschine. Vorteilhaft kann es auch sein, wenn die Elektromaschine beispielsweise bei einer Hochschaltung oder Rückschaltung gebremst werden muß, um die Verbrennungsmaschine auf die Zieldrehzahl abzubremsen. Dabei kann der Drehimplus aus den rotierenden Massen der Verbrennungsmaschine und der Kupplung auf den Abtrieb gelenkt werden, wodurch ein Abtriebsmoment (Zugkraft) erzeugt werden kann (Lastschaltfunktion).The synchronization of the speed of the is also advantageous Transmission input shaft and the entire internal combustion engine, since the Starting clutch is not opened by means of the speed control of the Electric machine. It can also be advantageous if the electric machine for example, are braked during an upshift or downshift must to brake the internal combustion engine to the target speed. Here the twist plus from the rotating masses of the combustion machine and the clutch can be directed to the output, creating a Output torque (pulling force) can be generated (load switching function).
Bei einer Rückschaltung (z. B. bei Kick-down) wird die Elektromaschine beschleunigt, der Verbrennungsmotor wird, angesteuert durch die Motorsteuerung, ebenfalls auf die Zieldrehzahl beschleunigt. Dabei kann Moment vom Verbrennungsmotor, abgestützt durch das Moment der Elektromaschine, auf den Abtrieb gelenkt werden und die Zugkraftunterbrechung vermieden.In the event of a downshift (e.g. in the case of kickdown), the electric machine accelerated, the internal combustion engine is controlled by the Motor control, also accelerated to the target speed. It can Moment from the internal combustion engine, supported by the moment of Electric machine to be directed to the output and the Interruption of traction avoided.
Auch ist es bei einem speziellen Ausführungsbeispiel zweckmäßig, wenn die Synchronisiereinrichtungen eines herkömmlichen Schaltgetriebes infolge der Synchronisierung mittels Elektromaschine entfallen könnte.It is also appropriate in a special embodiment if the Synchronizers of a conventional manual transmission as a result of Synchronization by means of an electric machine could be omitted.
So ist erfindungsgemäß insbesondere vorgesehen, wie in Fig. 12 dargestellt, daß bei angestrebtem bzw. erwünschtem Schaltvorgang der Getriebeeinrichtung 316, 318, 324, 326, 328, 330 die Kupplungseinrichtungen 328, 330 geöffnet werden, so daß über die Getriebeeinrichtung 316, 318, 324, 326, 328, 330 keine Drehzahl mehr übertragen wird. Im wesentlichen gleichzeitig wird die Elektromaschine 344, 342 derart angesteuert, daß sie die Ansteuerung auf die angesteuerte Übersetzung vornimmt. Nach Erreichen dieser Übersetzung, die mit Hilfe der zweiten Getriebeeinrichtung bzw. der Planetengetriebeeinrichtung 314 vorgenommen wird, wird auf den verbrennungsmotorischen Betrieb durch Schließen der angestrebten Getriebeübersetzung bzw. Gangstufe umgeschaltet.Thus, according to the invention, it is provided in particular, as shown in FIG. 12, that when the gear mechanism 316 , 318 , 324 , 326 , 328 , 330 is aimed or desired, the clutch devices 328 , 330 are opened so that the gear mechanism 316 , 318 , 324 , 326 , 328 , 330 no more speed is transmitted. Essentially simultaneously, the electric machine 344 , 342 is actuated in such a way that it actuates the actuated gear ratio. After reaching this gear ratio, which is carried out with the aid of the second gear device or the planetary gear device 314 , a switch is made to internal combustion engine operation by closing the gear ratio or gear stage sought.
Bevorzugt ist auch, daß zum bzw. vor dem Schalten der Gangstufe die Anfahrkupplung 308 geöffnet wird, wobei die gesamte Zugkraft während des Schaltvorgangs insbesondere über die Elektromaschine 342, 344 sowie die Planetengetriebeeinrichtung 314 auf die Getriebeausgangswelle 322 aufgebracht wird.It is also preferred that the starting clutch 308 is opened for or before shifting the gear stage, the entire tractive force being applied to the transmission output shaft 322 , in particular via the electric machine 342 , 344 and the planetary gear mechanism 314, during the shifting process.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Getriebe insbesondere für Kraftfahrzeuge, wie Zahnräderwechselgetriebe, mit zumindest zwei Wellen, wie einer Eingangswelle, einer Ausgangswelle und gegebenenfalls einer Vorgelegewelle, mit einer Mehrzahl von Zahnradpaaren, mit mittels Kupplungen mit einer ersten Welle drehfest verbindbaren Zahnrädern, wie Losrädern, und mit mit einer Welle drehfest angeordneten Zahnrädern, wie Gangrädern.The invention further relates to a transmission, in particular for motor vehicles, such as Gear change transmission, with at least two shafts, such as one Input shaft, an output shaft and possibly one Layshaft, with a plurality of gear pairs, with means Couplings with a first shaft rotatably connectable gears, such as Idler gears, and with gears rotatably arranged with a shaft, such as Gear wheels.
Die Fig. 3 bis 12 zeigen schematisch ein Getriebe eines Kraftfahrzeuges, welches einer Antriebseinheit, wie Motor oder Brennkraftmaschine, und einer Anfahr- oder Schaltkupplung, wie beispielsweise eine Reibungskupplung, nachgeordnet ist. Das Getriebe weist eine Eingangswelle, eine Vorgelegewelle und gegebenenfalls eine zusätzliche Ausgangswelle auf, wobei die Vorgelegewelle auch gleich der Ausgangswelle sein kann. FIGS. 3 to 12 schematically show a transmission of a motor vehicle, which is a drive unit, such as motor or internal combustion engine, and a start-up or switching clutch such as a friction clutch arranged downstream. The transmission has an input shaft, a countershaft and optionally an additional output shaft, wherein the countershaft can also be the same as the output shaft.
Zwischen Motor und Getriebe kann ein Schwungrad angeordnet sein, auf welchem die Reibungskupplung mit Druckplatte und Kupplungsdeckel angeordnet ist. Ebenso kann statt des starren Schwungrades ein Zweimassenschwungrad vorgesehen sein, welches zwei relativ zueinander verdrehbar gelagerte Schwungmassen aufweist, die entgegen Rückstellkräften beispielsweise von zwischen den Schwungmassen angeordneten Kraftspeichern verdrehbar sind.A flywheel can be arranged between the engine and transmission which arranged the friction clutch with pressure plate and clutch cover is. A dual-mass flywheel can also be used instead of the rigid flywheel be provided, which two rotatably mounted relative to each other It has flywheels that counteract restoring forces, for example arranged between the centrifugal masses are rotatable.
Zwischen Kupplungsmitnehmerscheibe und Getriebeeingangswelle ist ein Drehschwingungsdämpfer angeordnet. Dieser weist zumindest zwei relativ zueinander verdrehbar gelagerte scheibenförmige Bauteile auf, die entgegen Rückstellkräften beispielsweise von zwischen den Bauteilen angeordneten Kraftspeichern verdrehbar sind. Radial außen an der Mitnehmerscheibe sind vorzugsweise Reibbeläge angeordnet.There is a between the clutch drive plate and the transmission input shaft Torsional vibration damper arranged. This has at least two relative disc-shaped components rotatably mounted relative to each other, which counter Restoring forces, for example, arranged between the components Energy stores are rotatable. Radially on the outside of the drive plate preferably arranged friction linings.
Die Wellen, wie Eingangswelle, Ausgangswelle und gegebenenfalls Vorgelegewelle sind ist mittels Lager innerhalb eines Getriebegehäuses drehbar gelagert und in radialer Richtung zentriert und gegebenenfalls in axialer Richtung gelagert. The waves, such as input shaft, output shaft and possibly The countershaft can be rotated by means of a bearing within a gear housing stored and centered in the radial direction and possibly in the axial direction stored.
Die Eingangswelle und die Ausgangswelle sind im wesentlichen parallel zueinander ausgerichtet angeordnet. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann die Ausgangswelle auch koaaxial zur Eingangswelle angeordnet sein, wobei ist ebenfalls innerhalb des Getriebegehäuses gelagert und zentriert.The input shaft and the output shaft are substantially parallel arranged aligned to each other. In another embodiment, can the output shaft can also be arranged coaxially with the input shaft, wherein is also stored and centered within the gearbox.
Die Anfahr- oder Schaltkupplung ist in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel beispielsweise als naß laufende Reibungskupplung innerhalb des Getriebegehäuses angeordnet. In einem weiteren vorteilhaften Ausführungsbeispiel ist die Kupplung beispielsweise als Trockenreibungskupplung innerhalb einer Kupplungsglocke zwischen Motor und Getriebe angeordnet.The starting or shift clutch is in an advantageous embodiment for example as a wet friction clutch within the Gear housing arranged. In another advantageous The coupling is an example of an exemplary embodiment Dry friction clutch within a clutch bell between the engine and Gear arranged.
Mit der Eingangswelle des Getriebes sind die Gangräder axial fest und drehfest verbunden oder verbindbar. Die Gangräder kämmen Zahnräder, wie Losräder, die beispielsweise auf der Vorgelegewelle oder der Eingangswelle verdrehbar und mittels Kupplungen mit der Welle drehfest verbindbar sind. Zwischen einem Zahnrad und einem anderen Zahnrad ist ein Zwischenzahnrad zur Drehrichtungsumkehr angeordnet. Die Zahnradpaarung stellt somit die Paarung für den Rückwärtsgang R dar.With the input shaft of the gearbox, the gear wheels are axially fixed and non-rotatable connected or connectable. The gear wheels mesh with gears, like idler gears for example rotatable on the countershaft or the input shaft and are rotatably connected to the shaft by means of couplings. Between one Gear and another gear is an idler gear Reversal of rotation arranged. The gear pairing thus represents the pairing for reverse gear R.
Die einzelne Zahnräder sind unter axialer Verlagerung einer Kupplung, wie Schiebemuffe, mit der Vorgelegewelle drehfest formschlüssig verbindbar. Einige Zahnräder sind auch unter axialer Verlagerung der Schiebemuffe mit der Ausgangswelle formschlüssig verbindbar sind. Dabei kann nur jeweils ein Zahnrad mittels einer Schiebemuffe mit der Welle verbunden werden, da die Schiebemuffen durch die aale Verlagerung in die eine oder in die andere aale Richtung eine formschlüssige Verbindung zwischen Welle und Zahnrad erzeugen kann und die Schiebemuffen jeweils zwischen zwei Zahnrädern angeordnet ist.The individual gears are under axial displacement of a clutch, such as Sliding sleeve, can be connected to the countershaft in a rotationally fixed manner. Some Gears are also under axial displacement of the sliding sleeve with the Output shaft are positively connected. Only one gear can be used at a time be connected to the shaft by means of a sliding sleeve, since the Sliding sleeves due to the eel displacement in one or the other eels Direction create a positive connection between the shaft and gear can and the sliding sleeves are each arranged between two gears.
Das Getriebe kann zwei oder drei Baugruppen aufweisen, die durch jeweils zwei Zahnradpaare und eine dazwischen angeordnete Kupplung, wie Schiebemuffe, gebildet sind.The transmission can have two or three assemblies, each by two Gear pairs and a coupling arranged in between, such as a sliding sleeve, are formed.
Die Kupplungen können vorteilhaft als formschlüssige Kupplungen, wie Klauenkupplungen, gebildet sein. Ebenso können sie in einem weiteren Ausführungsbeispiel als reibschlüssige Kupplungen mit konischen oder ebenen Reibflächen mit einer oder mehr als einer Reibfläche, wie als Lamellenkupplung, ausgebildet sein. Weiterhin können sie in einem anderen Ausführungsbeispiel mit einer Synchronisiereinrichung mit einem oder mehr als einem Synchronisierring ausgebildet sein.The couplings can advantageously as form-fitting couplings, such as Claw clutches are formed. You can also in another Embodiment as friction clutches with conical or flat Friction surfaces with one or more than one friction surface, such as a multi-plate clutch, be trained. Furthermore, they can be used in another embodiment a synchronizer with one or more than one synchronizer ring be trained.
Die Schiebemuffen zur Schaltung der Gänge des Getriebes werden durch die Betätigungseinheiten betätigt, wie axial verlagert, wobei zwischen den Betätigungseinheiten und den Schiebemuffen jeweils eine Verbindung, wie ein Gestänge oder ein Seilzug oder ein Bowdenzug oder eine Schaltwelle vorgesehen ist. Die Betätigungseinheit kann einen elektromotorischen, einen elektromagnetischen und/oder einen druckmittelbetätigten Antrieb, wie beispielsweise eine Hydraulikeinheit, vorsehen. The sliding sleeves for shifting the gears of the transmission are by the Actuators actuated as axially displaced, being between the Actuators and the sliding sleeves each have a connection, such as a Linkage or a cable or a Bowden cable or a selector shaft is provided. The actuation unit can be an electromotive one electromagnetic and / or a pressure medium operated drive, such as for example, provide a hydraulic unit.
Entsprechende erfindungsgemäße Getriebe könne auch beispielsweise mit einem Vierganggetriebe mit Rückwärtsgang (vier Vorwärtsfahrgänge) oder mit einem Sechsganggetriebe mit Rückwärtsgang (sechs Vorwärtsfahrgänge) ohne Beschränkung der Allgemeinheit ausgebildet werden.Corresponding gears according to the invention can also be used, for example, with a Four-speed transmission with reverse gear (four forward gears) or with one Six-speed gearbox with reverse gear (six forward speeds) without Limitation of generality.
Zur Detektion der Getriebeausgangsdrehzahl, der Drehzahl der Welle ist ein Drehzahlsensor vorgesehen. Zur Detektion der Getriebeeingangsdrehzahl, der Drehzahl der Welle kann weiterhin ein zusätzlicher Drehzahlsensor vorgesehen sein. Zur Detektion der Motordrehzahl ist ein Drehzahlsensor vorgesehen.To detect the transmission output speed, the speed of the shaft is a Speed sensor provided. To detect the transmission input speed, the An additional speed sensor can also be provided for the speed of the shaft his. A speed sensor is provided to detect the engine speed.
Ein weiteres vorteilhaftes Merkmal des Getriebes ist, daß ein Starter des Antriebsmotors eine Welle des Getriebes antreiben kann. Ebenso kann damit ein Elektrogenerator, wie Lichtmaschine, angetrieben werden. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Starter und der Generator zu einer kombinierten Elektromaschine, wie Starter-Generator, zusammen gefaßt ist.Another advantageous feature of the transmission is that a starter of the Drive motor can drive a shaft of the transmission. Likewise, it can an electric generator, such as an alternator. Especially It is advantageous if the starter and the generator are combined Electric machine, such as starter generator, is summarized.
Bei der Erfindung handelt es sich um ein lastschaltendes oder lastschaltfähiges Getriebe. Die Lastschaltung wird dadurch durchgeführt, daß die Elektromaschine mittels einer Kupplung mit der Abtriebswelle verbunden wird. The invention is a load switching or powershift transmission. The load switching is carried out in that the electric machine is connected to the output shaft by means of a coupling becomes.
Erfindungsgemäß ist zumindest ein Kupplungsbetätigungsaktor vorgesehen, der beispielsweise die Anfahrkupplung oder Kupplungen zur Ankopplung der Elektromaschine betätigt.According to the invention, at least one clutch actuation actuator is provided, which, for example, the starting clutch or couplings for coupling the Electric machine operated.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist besonders vorteilhaft aufgrund einfacher Getriebestrukturen und der geringen Anzahl von Betätigungsaktoren.The device according to the invention is particularly advantageous on the basis of simple gear structures and the small number of Actuators.
Vorteile dieses Getriebes sind: hoher Schaltkomfort durch die unterbrechungsfreie Lastschaltung, geringe Baulänge durch gegebenenfalls teilweisen Entfall von Synchronisierungen, geringes Gewicht, hoher Wirkungsgrad.Advantages of this transmission are: high shifting comfort due to the uninterrupted power switching, short overall length due to partial elimination of synchronizations, light weight, high Efficiency.
Das Lastschaltgetriebe ist ein Vorgelegegetriebe mit Stirnrädern. Eine Reibungskupplung zwischen Motor und Eingangswelle dient als Anfahrkupplung. Ein Feder/Dämpfersystem ist vorzugsweise in die Kupplungsscheibe integriert.The powershift transmission is a countershaft transmission with spur gears. A Friction clutch between motor and input shaft serves as Starting clutch. A spring / damper system is preferably in the Integrated clutch disc.
Die Losräder können auf der Eingangswelle oder Vorgelegewelle mit dieser über Kupplungen oder Schiebemuffen verbindbar angeordnet sein. Die Losräder können durch Schaltkupplungen mit der Welle verbunden werden; Schiebemuffen verbinden die Vorgelegwelle mit den Losrädern durch beispielsweise Klauenkupplungen. Die formschlüssige Kupplung von Gang 1 oder R kann mit einer Reibkupplung, wie Synchronisierung, kombiniert sein, siehe den Synchronring für Gang 1 und R. Die Kupplungen werden durch mindestens einen Betätigungsaktor betätigt.The idler gears can be on the input shaft or countershaft with this be arranged connectable via couplings or sliding sleeves. The Idler gears can be connected to the shaft by means of clutches; Sliding sleeves connect the countershaft to the idler gears for example dog clutches. The positive clutch of gear 1 or R can be combined with a friction clutch, such as synchronization, see the synchronizer ring for gear 1 and R. The clutches are through actuated at least one actuating actuator.
Das System umfaßt weiterhin eine elektronische Steuereinheit mit Mikroprozessor zur elektronischen Steuerung des Getriebes, eine Drehzahlerfassung, eine elektronische Drosselklappensteuerung oder Motorbefüllung und ein elektronisches Motorsteuerungssystem für den Verbrennungsmotor, ein manuell betätigbares Element zur Gangwahl, wie Hebel, Schalter oder ähnliches zur manuellen und/oder automatisierten Gangwahl, eine Anzeige im Fahrzeuginnenraum zur Ganganzeige.The system also includes an electronic control unit Microprocessor for electronic control of the transmission, one Speed detection, an electronic throttle control or Engine filling and an electronic engine control system for the Internal combustion engine, a manually operable element for gear selection, such as Levers, switches or the like for manual and / or automated Gear selection, an indicator in the vehicle interior to indicate gear.
Eine Elektromaschine, welche als Starter, Generator und gegebenenfalls als Retarter und Zusatzantrieb genutzt werden kann, kann weiterhin vorteilhaft vorgesehen sein.An electric machine, which as a starter, generator and possibly as Retarter and additional drive can be used can continue to be advantageous be provided.
Für einen Anfahrvorgang wird ein niedriger Gang (Gang 1 oder 2) im Getriebe eingelegt. Die Anfahrkupplung schließt durch die Betätigung des Betätigungsaktors, während der Motor unter Gaspedalbetätigung Drehmoment aufbaut, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Der Anfahrvorgang ist abgeschlossen wenn die Anfahrkupplung haftet. Das Motormoment wird nun über die geschlossene Kupplung und den eingelegten Gang auf die Abtriebswelle übertragen. A low gear (gear 1 or 2) is in the transmission for a starting process inserted. The starting clutch closes when the Actuating actuator, while the engine is operating under accelerator pedal torque builds up to accelerate the vehicle. The starting process is completed when the starting clutch is stuck. The engine torque is now over the closed clutch and the engaged gear on the Output shaft transmitted.
Der Schaltvorgang wird in jedem Fall durch den Schaltwunsch des Fahrers oder der automatischen Steuerung eingeleitet.The switching process is in any case by the driver's switching request or the automatic control.
Die Kupplungen können vorteilhaft als eine der folgenden Kupplungen
ausgebildet werden:
The couplings can advantageously be designed as one of the following couplings:
- - Naß laufende Kupplung- Wet clutch
- - Trocken laufende Kupplung- Dry clutch
- - Scheibenkupplung- Disc clutch
- - Konuskupplung mit konischer/konischen Reibfläche/n- Cone clutch with conical / conical friction surface / s
- - eine Reibfläche- a friction surface
- - zwei Reibflächen- two friction surfaces
- - mehrere Reibflächen (wie beispielsweise Lamellenkupplung)- multiple friction surfaces (such as multi-plate clutch)
Die Kupplungen oder Schiebemuffen zum verbinden der Losräder mit der
Welle können vorteilhaft wie folgt ausgebildet sein:
The couplings or sliding sleeves for connecting the idler gears to the shaft can advantageously be designed as follows:
- - formschlüssige Kupplung, wie Klauenkupplung,- positive coupling, such as claw coupling,
- - reibschlüssige Kupplung- friction clutch
Um den Wirkungsgrad des Getriebes zu optimieren ist es besonders vorteilhaft, wenn die Kupplungen oder Schiebemuffen zur Verbindung von Welle und Losrad im wesentlichen ohne äußeren zusätzlichen Energieaufwand geschlossen zu halten. Diesbezüglich können formschlüssige Kupplungen eingesetzt werden. Um eine reibschlüssige Kupplung ohne Energieaufwand geschlossen zu halten, können vorteilhaft kraft- oder energiespeichernde Elemente, wie beispielsweise Federn, vorgesehen sein, die die Reibflächen gegeneinander beaufschlagen. Ebenso können Ziehkeilgetriebe oder federbeaufschlagte Reibkupplungen verwendet werden.It is special to optimize the efficiency of the transmission advantageous if the couplings or sliding sleeves for connecting Shaft and idler gear essentially without additional external Keep energy expenditure closed. In this regard, form-fitting Couplings are used. To a friction clutch without Keeping energy expenditure closed can be advantageous energy-storing elements, such as springs, can be provided, that press the friction surfaces against each other. You can also Wedge gears or spring-loaded friction clutches can be used.
Die Verzahnung des Formschlußes bei formschlüssigen Kupplungen kann verschieden ausgeführt sein, wie beispielsweise: glatt mit Rundung, konvexe Klaue, Berliet-Klaue oder Abweisklaue.The interlocking of the positive connection in positive couplings can be designed differently, such as: smooth with rounding, convex Claw, Berliet claw or deflection claw.
Es kann vorteilhaft sein, den Ersten- und/oder den Rückwärtsgang mit einer Synchronisierung mit Synchronisierringen auszustatten. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann es zweckmäßig sein, wenn zumindest einzelne Gänge mit einer Synchronisierung mit Synchronisierringen ausgestattet sind.It may be advantageous to use first and / or reverse gear Equip synchronization with synchronization rings. In another Embodiment, it may be useful if at least some Gears are equipped with synchronization with synchronization rings.
Die Losräder und Kupplungen können bei Getrieben mit Vorgelegewelle unterschiedlich angeordnet werden. Das Losrad eines jeden Ganges kann entweder auf der Eingangswelle oder auf der Vorgelegewelle angeordnet sein. Somit kann auch die Lastschaltkupplung in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen auf der einen oder der anderen Welle angeordnet sein. The idler gears and clutches can be used in gearboxes with countershafts be arranged differently. The idler gear of every gear can be arranged either on the input shaft or on the countershaft. This means that the powershift clutch can also be used in different ways Embodiments arranged on one or the other shaft his.
Das Getriebe kann derart ausgelegt sein, daß es beispielsweise als Vierganggetriebe, Fünfganggetriebe oder auch Sechsganggetriebe oder als anderes Mehrgangschaltgetriebe ausgebildet ist.The transmission can be designed such that it, for example, as Four-speed gearbox, five-speed gearbox or also six-speed gearbox or as another multi-speed gearbox is formed.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel des erfinderischen Getriebes kann vorteilhaft in Front-Quer-Anordnung in dem Fahrzeug angeordnet werden. Ein anderes Ausführungsbeispiel kann eine vorteilhafte Front-Längs-Anordnung vorsehen, wobei es auch für andere vorteilhafte Triebstrangstrukturen vorsehbar ist.An advantageous embodiment of the inventive transmission can advantageously be arranged in a front-transverse arrangement in the vehicle. On another embodiment can be an advantageous front-to-side arrangement provide for other advantageous drive train structures is predictable.
Die Betätigungsaktoren können in unterschiedlichen Ausführungsbeispielen vorteilhaft mit Elektromotoren mit einer rotatorischen Ausgangsbewegung eines Ausgangselementes, Elektromotoren mit linearer Ausgangsbewegung, wie beispielsweise auch Linearmagnet, hydraulische Drehaktoren (wie beispielsweise Zahnradpumpe, Flügelzellenpumpe, etc.), hydraulische Linearaktoren (wie Kolben-/Zylindereinheiten etc.), pneumatische Drehaktoren (Flügelzellenpumpe, etc.), pneumatische Linearaktoren (Kolben, etc.), piezoelektrische Aktoren, und thermomechanische Aktoren ausgebildet sein.The actuation actuators can be in different exemplary embodiments advantageous with electric motors with a rotary output movement an output element, electric motors with linear output movement, such as linear magnet, hydraulic rotary actuators (such as e.g. gear pump, vane pump, etc.), hydraulic Linear actuators (such as piston / cylinder units etc.), pneumatic rotary actuators (Vane pump, etc.), pneumatic linear actuators (pistons, etc.), piezoelectric actuators, and thermomechanical actuators.
Zwischen den Motoren und den Betätigungselementen kann der Betätigungsaktor Übersetzungsgetriebe aufweisen, wie beispielsweise mechanische Getriebe nach der folgenden Art: Hebel, Keil, Kurvengetriebe, Spindel, Schnecke, Stirnrad, Planetensatz, etc., hydraulische Getriebe, pneumatische Getriebe (Geber-/Nehmerzylinder oder allgemein Druckmittelgetriebe.Between the motors and the actuators, the Actuating actuator have gearboxes, such as mechanical gearboxes of the following type: lever, wedge, cam gear, Spindle, worm, spur gear, planetary gear set, etc., hydraulic gear, pneumatic gears (master / slave cylinders or general Pressure transmission.
Zur Anlenkung des angesteuerten Elementes kann je nach Ausführungsbeispiel eine der folgenden Formen der Übertragungsstrecke vorteilhaft verwendet werden. Nachstellbare oder selbsteinstellende Übertragungsstrecken können eingesetzt werden, wie mechanische Strecken wie Hebel, Seilzug, Stange, Schieber, Keil, Kurvengetriebe etc., hydrostatische Strecke, wie Geber-/Nehmerzylinder mit/ohne Schnüffelbohrung, hydrodynamische Strecke, pneumatische Strecke.For the articulation of the controlled element, depending on Embodiment one of the following forms of the transmission path can be used advantageously. Adjustable or self-adjusting Transmission lines can be used like mechanical lines such as lever, cable, rod, slide, wedge, cam mechanism etc., hydrostatic section, like master cylinder with / without Sniffer drilling, hydrodynamic section, pneumatic section.
Die Betätigungsaktoren zur Betätigung des Gangwechsels und der Auswahl des nachfolgenden Ganges können auch durch Zwischengetriebe zusammengefaßt werden. So ist es möglich mehr Gangpaare zu schalten als Aktoren gegeben sind. Beispiele hierfür sind Verteilergetriebe entsprechend des H-Schaltbildes oder eine Schaltwalze, welche beliebig viele Gänge mit einem Aktor schaltet.The actuation actuators for actuating the gear change and selection the subsequent gear can also be done by intermediate gears be summarized. So it is possible to shift more gear pairs than Actuators are given. Examples of this are corresponding transfer cases of the H circuit diagram or a shift drum, which has any number of gears an actuator switches.
Die Kupplung, wie Anfahrkupplung, oder andere Kupplungen können als konventionelle gedrückte oder gezogene Kupplung ausgebildet sein, die durch einen Federvorspannung eines Kraftspeichers in einem nicht betätigten Zustand von dem Kraftspeicher eingerückt gehalten wird. Weiterhin kann die Kupplung eine kraftreduzierte, selbstnachstellende Kupplung sein, die einen Verschleiß beispielsweise der Reibbeläge selbsttätig ausgleicht. Die Kupplung kann in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch eine zugedrückte Kupplung sein, die mittels des Aktors zumindest teilweise oder mit einer Teilkraft betätigt werden muß, damit sie eingerückt ist.The clutch, such as starting clutch, or other clutches can be used as conventional push or pull clutch formed by a spring preload of an energy accumulator in a non-actuated State of the energy accumulator is kept indented. Furthermore, the Clutch be a reduced-power, self-adjusting clutch that one Wear, for example, of the friction linings is automatically compensated. The coupling can in a further embodiment also a clutch be actuated by the actuator at least partially or with a partial force must be so that it is indented.
Vorteilhaft ist ein Torsionsschwingungsdämpfer im Antriebsstrang beispielsweise mit einer Feder-Dämpfer-Einheit zwischen Anfahr- /Schaltkupplung und Motor. Dieser Dämpfer kann in die Kupplungsscheibe oder in ein Zweimassenschwungrad integriert sein.A torsional vibration damper in the drive train is advantageous for example with a spring-damper unit between start-up / Clutch and engine. This damper can be in the clutch disc or be integrated into a dual mass flywheel.
Die Sensoren, wie Drehzahlsensoren, detektieren die Drehzahlen von Motor und Getriebe. Wobei die Abtriebsdrehzahl auch aus den Raddrehzahlen zurückgerechnet werden kann. Weiterhin kann es zweckmäßig sein, wenn ein Drehzahlsensor an der Eingangswelle angeordnet ist.The sensors, such as speed sensors, detect the engine speed and gears. The output speed also from the wheel speeds can be calculated back. Furthermore, it can be useful if a Speed sensor is arranged on the input shaft.
Weiterhin kann zum erfindungsgemäßen Getriebe eines Kraftfahrzeuges
weiterhin erfindungsgemäß gehören:
Furthermore, the transmission of a motor vehicle according to the invention can also include according to the invention:
- - Steuereinheit mit Mikroprozessor mit Signalverarbeitung, Elektronik, Steuerlogik, Signalverstärkern, Datenbus-Systemen etc.- control unit with microprocessor with signal processing, electronics, Control logic, signal amplifiers, data bus systems etc.
- - Anzeigesysteme wie Warnlampe, Warntongeber, Ganganzeige etc.- Display systems such as warning lamps, warning sounders, gear indicators etc.
- - Bedienelement wie Schaltknauf, Schalter, etc. - Control element such as shift knob, switch, etc.
- - Programme mit Wahlelement zur Auswahl von: Automatik, manuelle Gangwahl, Winter, Sport, Fahrererkennung etc.- Programs with a choice of: Automatic, manual Gear selection, winter, sport, driver identification etc.
- - Elektronische Motorsteuerung mit elektronischer Kraftstoffzufuhrsteuerung, wie E-Gas, am Verbrennungsmotor (elektromotorisch, elektronisch, etc.)- Electronic engine control with electronic fuel control, such as E-gas, on the internal combustion engine (electric motor, electronic, etc.)
- - Sensorik zur Detektion der Motordrehzahl, Raddrehzahl, Türöffnungserkennung, Motorhaubenöffnungserkennung, etc.- sensors for detection of engine speed, wheel speed, Door opening detection, hood opening detection, etc.
- - Daten- und Steuersignalkommunikation zwischen Getriebesteuergerät und Motorsteuergerät des Verbrennungsmotors.- Data and control signal communication between the transmission control unit and Engine control unit of the internal combustion engine.
Bei einem oben genannten Getriebe kann eine Elektromaschine, wie Starter, wie Anlasser, Generator, wie Lichtmaschine, Starter-Generator, Retarter/Zusatzantrieb integrieren. Hierbei handelt es sich vorteilhaft um eine Elektromaschine die folgende Funktionen erfüllt, wie Starten des Verbrennungsmotors und Erzeugen des elektrischen Stromes für das Bordnetz des Kraftfahrzeuges und gegebenenfalls als elektrische Bremse mit Energierückgewinnung, wobei überschüssige elektrische Energie wieder dem Antrieb zugeführt wird. Vorteilhaft kann die Elektromaschine auch für die Synchronisierung des Getriebes unterstützend wirken und kann ebenso vorteilhaft eingesetzt werden, um bei stehendem Fahrzeug die Eingangswelle des Getriebes auf Drehzahl Null abzubremsen. Dadurch können in einzelnen Ausführungsbeispielen Synchronringe eingespart werden. Auch um Drehmomentrückgänge während Schaltphasen zu glätten, ist die Elektromaschine vorteilhaft gezielt ansteuerbar um in diesen Phasen Drehmoment zur Verfügung zu stellen.In the case of a transmission mentioned above, an electrical machine, such as a starter, like starter, generator, like alternator, starter generator, Integrate retarter / additional drive. This is advantageously a Electrical machine fulfills the following functions, such as starting the Internal combustion engine and generation of electrical current for the electrical system of the motor vehicle and optionally as an electric brake Energy recovery, whereby excess electrical energy is returned to the Drive is fed. The electric machine can also be advantageous for Synchronization of the gear can support and can also be used advantageously to the input shaft when the vehicle is stationary of the gearbox to zero speed. This can be done in individual Embodiments synchronizer rings can be saved. Also around Smoothing torque drops during switching phases is the Electric machine can advantageously be controlled in a targeted manner in these phases To provide torque.
Der Startvorgang kann dabei unter anderem auf zweierlei Arten erfolgen. Entweder die Elektromaschine beschleunigt den Verbrennungsmotor direkt, oder die Elektromaschine wird zu erst alleine angetrieben und triebt dann ausgehend von der höheren Drehzahl den Verbrennungsmotor an, weil beispielsweise eine Reibkupplung geschlossen wurde. Ein solcher Motorstart bietet sich über die Anfahrkupplung an, nachdem die Elektromaschine zuvor die Eingangswelle des Getriebes beschleunigt hat.The starting process can be carried out in two ways. Either the electric machine accelerates the internal combustion engine directly, or the electric machine is first driven alone and then drives starting from the higher speed the internal combustion engine because for example, a friction clutch was closed. Such an engine start lends itself to the start-up clutch after the electric machine accelerated the input shaft of the transmission.
Bei den erfindungsgemäßen Getrieben ist beispielsweise die volle Leistung der Elektromaschine auf den Abtriebstrang oder auf die Abtriebswelle oder auf die Eingangswelle des Getriebes schaltbar. In anderen Betriebsbedingungen des Getriebes kann es jedoch auch genügen, einen Teil der vollen Leistung der Elektromaschine auf die Eingangs- oder Ausgangswelle zu schalten.In the transmissions according to the invention, the full power is, for example Electric machine on the drive train or on the output shaft or on the Gearbox input shaft switchable. In other operating conditions of the However, it can also suffice to use part of the full power of the transmission Switch electric machine to the input or output shaft.
Die Elektromaschine kann auf die Eingangswelle des Getriebes wirken, zum: Starten des Antriebsmotors, zum Generieren von elektrischer Energie aus kinetischer Energie des Motors oder des Getriebes, zum Rekuperieren von Energie, um die Drehzahl an der Elektromaschine zu mindern (Übersetzungsänderung für die Elektromaschine zwischen Eingangs- und Abtriebswelle), für das Anfahren mit der Elektromaschine als Antriebsmotor für das Fahrzeug, für das Boosten mit der Elektromaschine als zusätzliche Antriebsquelle neben der Fahrzeugverbrennungsmaschine, zum rückwärts fahren.The electric machine can act on the input shaft of the gearbox to: Starting the drive motor to generate electrical energy kinetic energy of the engine or the gearbox, to recuperate Energy to reduce the speed of the electrical machine (Translation change for the electrical machine between input and Output shaft), for starting with the electric machine as drive motor for the vehicle, for boosting with the electric machine as an additional Drive source next to the vehicle internal combustion engine, for reverse drive.
Die Elektromaschine kann auf die Abtriebswelle des Getriebes geschaltet werden, zum: Auffüllen der Zugkraftunterbrechung bei einem Schaltvorgang des Getriebes, bei welchem beispielsweise die eingangsseitige Anfahrkupplung zumindest teilweise geöffnet wird, zum Generieren von elektrischer Energie aus kinetischer Energie des Motors oder des Getriebes, zum Rekuperieren von Energie, um die Drehzahl an der Elektromaschine zu mindern (Übersetzungsänderung für die Elektromaschine zwischen Eingangs- und Abtriebswelle), für das Anfahren mit der Elektromaschine als Antriebsmotor für das Fahrzeug, für das Boosten mit der Elektromaschine als zusätzliche Antriebsquelle neben der Fahrzeugverbrennungsmaschine, zum rückwärts fahren.The electric machine can be switched to the output shaft of the transmission to: Filling the interruption in traction during a switching operation of the transmission, in which, for example, the input side Starting clutch is at least partially opened to generate electrical energy from the kinetic energy of the engine or the transmission, to recuperate energy to increase the speed at the electric machine reduce (change in translation for the electrical machine between the input and output shaft), for starting with the electric machine as Drive motor for the vehicle, for boosting with the electric machine as additional drive source in addition to the vehicle internal combustion engine, for drive backwards.
Vorteilhafte Ausführungsvarianten sind folgende:Advantageous design variants are as follows:
Die Elektromaschine wirkt auf einen Radsatz eines Ganges
The electric machine acts on a gear set in a gear
- - Die Elektromaschine wirkt auf Zahnrad auf Eingangswelle- The electric machine acts on the gear on the input shaft
- - Die Elektromaschine wirkt auf Zahnrad auf Abtriebeswelle- The electric machine acts on the gear wheel on the output shaft
- - Die Elektromaschine wirkt auf Radsatz des Rückwärtsganges- The electric machine acts on the reverse gear set
Die Schaltkupplungen des Radsatzes mit Elektromaschine können vorteilhaft
wie folgt ausgebildet sein:
The clutches of the wheel set with the electric machine can advantageously be designed as follows:
- - Form- oder Reibschlüssige Kupplung an Zahnrad auf Eingangswelle- Positive or friction clutch on gear on input shaft
- - Form- oder Reibschlüssige Kupplung an Zahnrad auf Abtriebswelle- Positive or friction clutch on gear on output shaft
Eine reibschlüssige Kupplung kann an einem Zahnrad auf der Eingangswelle eingesetzt werden als Anfahrkupplung.A friction clutch can be attached to a gear on the input shaft are used as a starting clutch.
Die Aktoren können wie folgt vorteilhaft ausgebildet sein:
The actuators can advantageously be designed as follows:
- - elektrisch betätigt, druckmittelbetätigt, wie hydraulisch oder pneumatisch.- electrically operated, pressure medium operated, such as hydraulic or pneumatic.
Vorteilhaft können Mehrfachbetätigung eines Aktors von Schaltkupplungen des Radsatzes mit Elektromaschine oder aller Schaltelemente (Schaltwalze, Zentrale Schaltwelle) erfolgen.Multiple actuation of an actuator of clutches can be advantageous of the wheel set with electric machine or all shifting elements (shift drum, Central switching shaft).
Ein Getriebe zwischen Elektromaschine und Gangradsatz ist vorteilhaft wie
folgt ausgebildet:
A transmission between the electric machine and the gear set is advantageously designed as follows:
- - direkt (koaxial)- direct (coaxial)
- - mit konstanter Übersetzung/Untersetzung mit Zwischenzahnrad- with constant gear ratio / reduction with idler gear
- - mit konstanter Übersetzung/Untersetzung mit Zahnradstufe- with constant gear ratio / reduction with gear stage
- - mit einem stufenlos einstellbaren Getriebe- with a continuously variable transmission
- - mit einem in stufen schaltbaren Getriebe.- With a gearbox that can be switched in stages.
Das im Folgenden beschriebe erfindungsgemäße Getriebe dient zum Antrieb
eines Kraftfahrzeugs mit Verbrennungsmotor oder einem anderen
Antriebsmotor. Es können die Funktionen:
The transmission according to the invention described below is used to drive a motor vehicle with an internal combustion engine or another drive motor. The functions can:
- 1. Fahren mit verbrennungsmotorischem Antrieb (Übersetzung fest)1. Driving with internal combustion engine drive (fixed translation)
- 2. Fahren mit verbrennungsmot. Antrieb (Übersetzung über Elektromotor geregelt)2. Driving with combustion engine. Drive (translation via electric motor regulated)
- 3. Unterstützung des Verbrennungsmotors mittels Elektromaschine3. Support of the internal combustion engine by means of an electric machine
- 4. Rückspeisung von Energie mittels als Generator betriebener Elektromaschine4. Energy recovery by means of a generator Electric machine
- 5. Rückspeisung von Bremsenergie mittels als Generator betriebener Elektromaschine5. Regeneration of braking energy by means of a generator Electric machine
- 6. Fahren mit elektromotorischem Antrieb (vorwärts/rückwärts)6. Driving with electric motor drive (forward / reverse)
- 7. Anlassen des Verbrennungsmotors (bei stehendem und bei bewegtem Fzg.)7. Starting the internal combustion engine (with the vehicle stationary and moving)
- 8. Überbrückung der Zugkraftunterbrechung des Schaltgetriebes mittels Elektromaschine8. Bridging the traction interruption of the gearbox by means of Electric machine
- 9. Dämpfung abtriebsseitiger Schwingungen des Antriebsstranges9. Damping of the drive train vibrations on the output side
ausgeführt werden.be carried out.
Eine Abschätzung für ein Fahrzeugs für die Übersetzungen und den Leistungsbedarfs der Elektromaschine ergibt als Minimalforderung eine Nennleistung von ca. 2 bis 20 kW, vorteilhaft im Bereich von 10 kW bei Kurzzeitüberlastbarkeit der Elektromaschine. Wenn der elektromotorische Fahrbetrieb dem verbrennungsmotorischen Fahrbetrieb vergleichbar sein soll und z. B. die erste Übersetzungstufe durch elektrisch gesteuerte Übersetzung ersetzt werden soll, ist es zweckmäßig, wenn eine Nennleistung im Bereich von ca. 35 kW vorgesehen werden.An estimate for a vehicle for the translations and the Power requirement of the electric machine results in a minimum requirement Nominal output of approx. 2 to 20 kW, advantageous in the range of 10 kW Short-term overload capability of the electrical machine. If the electromotive Driving operation should be comparable to internal combustion engine driving and Z. B. the first translation stage by electrically controlled translation to be replaced, it is appropriate if a nominal power in the range of approx. 35 kW can be provided.
Strukureller Aufbau des lastschaltenden Getriebes, siehe Fig. 3 bis Fig. 12. Ein Verbrennungsmotor treibt über eine Anfahrkupplung die Antriebswelle eines Schaltgetriebes an. Die An- und die Abtriebswelle des Schaltgetriebes mit mindestens 2 Gängen werden mit je einer Welle eines Überlagerungsgetriebes verbunden, ggf. über weitere, zwangläufige Getriebe. Die Welle des Überlagerungsgetriebes, die mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes verbunden ist, bildet den Abtrieb der Getriebeanordnung. Die dritte Welle des Überlagerungsgetriebes wird (ggf. über ein weiteres, zwangläufiges Getriebe) mit einer Elektromaschine verbunden.Strukureller structure of the load-shifting transmission, see Fig. 3 to Fig. 12. An internal combustion engine drives, via a clutch to the drive shaft of a gearbox. The input and output shafts of the manual transmission with at least 2 gears are each connected to a shaft of a superposition gear, possibly via additional, positive gears. The shaft of the superposition gear, which is connected to the output shaft of the manual transmission, forms the output of the gear arrangement. The third shaft of the superimposition gearbox is connected to an electric machine (possibly via a further, inevitable gearbox).
Die Betätigung der Stellglieder erfolgt automatisiert und gesteuert von einer Getriebesteuerung, die gegebenefalls auch die Ansteuerung der Elektromaschine übernimmt. Dies kann jedoch auch von einer davon getrennten Steuereinheit erfolgen.The actuators are automated and controlled by one Transmission control, which may also control the Electric machine takes over. However, this can also be from one of them separate control unit.
Beim Fahren mit verbrennungsmotorischem Antrieb (der Verbrennungsmotor führt dem Antriebsstrang Leistung zu bzw. ab) ist die Anfahrkupplung geschlossen und ein Gang des Schaltgetriebes eingelegt. Damit wird zwei Wellen des Überlagerungsgetriebes ein Drehzahlverhältnis von außen aufgeprägt. Das Drehzahlverhältnis von An- und Abtriebswelle des Schaltgetriebes wird durch das Überlagerungsgetriebe nicht beeinflußt. D. h. bezüglich des Fahrens mit verbrennungsmotorischem Antrieb tritt keine Änderung gegenüber einem gewöhnlichen Schaltgetriebe auf. Durch das von außen aufgeprägte Drehzahlverhältnis von zwei Wellen des Überlagerungsgetriebes ergibt sich für die Elektromaschine über die dritte Welle des Überlagerungsgetriebes eine konstante Übersetzung zum Abtrieb.When driving with a combustion engine drive (the combustion engine leads power to and from the drive train) is the starting clutch closed and a gear of the gearbox engaged. That makes two Waves of the superposition gear a speed ratio from the outside imprinted. The speed ratio of the input and output shaft of the Manual transmission is not affected by the superposition gear. That is, with regard to driving with an internal combustion engine, there is no Change compared to an ordinary manual transmission. By that of Imprinted speed ratio of two shafts of the Superposition gear results for the electric machine via the third Shaft of the superposition gear a constant translation to the output.
Beim Fahren mit verbrennungsmotorischem Antrieb, geschlossener Anfahrkupplung und geöffneten Schaltkupplungen kann die Übersetzung des Überlagerungsgetriebes von Steg zum Sonnenrad, das starr mit dem Abtrieb verbunden ist, über die Drehzahl des Elektromotors (identisch mit oder proportional zur Drehzahl des Sonnenrades) geregelt werden.When driving with internal combustion engine drive, closed Starting clutch and open clutches can be the translation of the Superposition gear from web to sun gear, which is rigid with the output connected, via the speed of the electric motor (identical to or proportional to the speed of the sun gear).
Somit ist es möglich, eine bestimmte Übersetzung von Getriebeeingang zum Abtrieb zu realisieren und einen Radsatz mit Schaltkupplung zu substituieren. Denkbar ist beispielsweise, die Übersetzung des 1. Gangs des Schaltgetriebes mittels dieser Betriebsart darzustellen und den Radsatz mit Schaltkupplung entfallen zu lassen. Weiterhin ist es vorteilhaft, den Anfahrvorgang zu beeinflussen, indem die Übersetzung des Getriebes vom Getriebeeingang zum Abtrieb über die Drehzahl des Elektromotors geregelt wird, so daß sogar das Anfahren bei geschlossener Anfahrkupplung möglich wäre. It is therefore possible to have a specific gear ratio from gear input to Realize output and to replace a wheel set with clutch. It is conceivable, for example, the translation of the 1st gear of the manual transmission by means of this operating mode and the wheelset with clutch to be dropped. It is also advantageous to close the start-up process influence, by the transmission of the transmission from the transmission input to Output is controlled by the speed of the electric motor, so that even that Starting with the starting clutch closed would be possible.
Da sich für die Elektromaschine, wie unter 1. festgestellt, bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes eine konstante Übersetzung zum Abtrieb ergibt, kann die Elektromaschine dem Antriebsstrang Leistung zuführen und so den Verbrennungsmotor unterstützen.As for the electric machine, as stated under 1., when the Gear of the manual gearbox gives a constant transmission ratio to the output, the electric machine can supply power to the drive train and thus the Support the internal combustion engine.
Da sich für die Elektromaschine, wie unter 1. festgestellt, bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes eine konstante Übersetzung zum Abtrieb ergibt, kann die Elektromaschine dem Antriebsstrang Leistung abführen und so die Batterie laden.As for the electric machine, as stated under 1., when the Gear of the manual gearbox gives a constant transmission ratio to the output, the electric machine can dissipate power to the drive train and thus the Charge the battery.
Da sich für die Elektromaschine, wie unter 1. festgestellt, bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes eine konstante Übersetzung zum Abtrieb ergibt, kann die Elektromaschine dem Antriebsstrang Leistung abführen und in die Batterie zurückspeisen. Dabei kann der Verbrennungsmotor als Bremse betrieben werden oder bei geöffneter Anfahrkupplung im Leerlauf betrieben bzw. abgeschaltet werden.As for the electric machine, as stated under 1., when the Gear of the manual gearbox gives a constant transmission ratio to the output, the electric machine can dissipate power to the drive train and into the Feed back the battery. The internal combustion engine can act as a brake operated or operated with the starting clutch open or be switched off.
Da sich für die Elektromaschine, wie unter 1. festgestellt, bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes eine konstante Übersetzung zum Abtrieb ergibt, kann die Elektromaschine dem Antriebsstrang Leistung zuführen und so bei geöffneter Anfahrkupplung ohne Verbrennungsmotorbetrieb den Fahrbetrieb ermöglichen. Dieser Betrieb kann bei Stop-and-Go-Fahrt sinnvoll sein, ebenso kann der Rückwärtsgang des Schaltgetriebes entfallen und durch rein elektrischen Antrieb ersetzt werden. Die Schaltkupplungen können auch bei rein elektrischem Antrieb von einem Gang in einen anderen geschaltet werden, um das Elektromotormoment den Drehzahlen anzupassen.As for the electric machine, as stated under 1., when the Gear of the manual gearbox gives a constant transmission ratio to the output, the electric machine can supply power to the drive train and thus opened starting clutch without internal combustion engine operation enable. This operation can be useful for stop-and-go driving, as well the reverse gear of the manual transmission can be omitted and by pure electric drive to be replaced. The clutches can also purely electric drive switched from one gear to another to adjust the electric motor torque to the speeds.
Das Fahren mit elektromotorischem Antrieb ist auch möglich, indem der Verbrennungmotor gestoppt wird und sich der Zweig des Überlagerungsgetriebes, der zwangsläufig mit der Getriebeeingangswelle verbunden ist, am Kompressionsmoment des Verbrennungsmotors abstützt. Dies kann bei Verbrennungsmotoren mit frei regelbaren Ventilen dadurch erhöht werden, daß alle Ventile geschlossen werden.Driving with an electric motor drive is also possible by the Combustion engine is stopped and the branch of the Superposition gear, which inevitably with the transmission input shaft is connected, is supported on the compression torque of the internal combustion engine. This can be the case with internal combustion engines with freely controllable valves be increased so that all valves are closed.
Wenn das Schaltgetriebe in Neutral steht und der Abtrieb des Getriebes blockiert wird, in dem die Betriebsbremse betätigt wird, so ist die mit der Abtriebswelle des Schaltgetriebes verbundene Welle des Überlagerungsgetriebes unverdrehbar gegenüber dem Gehäuse. Damit ergibt sich für die beiden anderen Wellen des Überlagerungsgetriebes ein festes Drehzahlverhältnis aufgrund der Zähnezahlen. Bei geschlossener Anfahrkupplung kann die Elektromaschine benutzt werden, um den Verbrennungsmotor zu starten. Für die Bedienung des Fahrzeugs bedeutet dies, daß die Anlasserfreigabe nur bei getretener Betriebsbremse erteilt wird. Vorteilhaft ist, wenn über ein Bremsensteuergerät die Betriebsbreme nach erteilter Anlasserfreigabe erst wieder gelöst wird, wenn die Anfahrkupplung nach erfolgtem Start des Verbrennungsmotors geöffnet wurde.When the manual transmission is in neutral and the output of the transmission is blocked by operating the service brake, the one with the Output shaft of the gearbox connected shaft of the Superposition gear non-rotatable relative to the housing. So that results a fixed one for the other two shafts of the superposition gear Speed ratio based on the number of teeth. When closed The electric machine can be used to start the clutch Start internal combustion engine. For the operation of the vehicle means this means that the starter release is only given when the service brake is applied. It is advantageous if the service brake is applied via a brake control unit granted starter release is only released when the starting clutch after the internal combustion engine has started.
Das Fahrzeug wird mit elektrischem Antrieb oder im Generatorbetrieb gefahren und der Verbrennungsmotor ist noch nicht angelassen bzw. abgeschaltet. In diesen Fällen bewegt sich das Fzg, ohne daß der Verbrennungsmotor läuft.The vehicle is powered by electricity or in generator mode driven and the internal combustion engine has not yet started or switched off. In these cases, the vehicle moves without the Internal combustion engine is running.
Wenn ein Beschleunigungswunsch (Lasthebelstellung oder Gaspedalstellung) vorliegt, soll der Verbrennungsmotor angelassen werden, ohne Nachteile beim Fahrkomfort.If an acceleration request (load lever position or accelerator pedal position) is present, the internal combustion engine should be started without disadvantages in Driving comfort.
Dabei sind drei Fahrzustände zu unterscheiden
There are three driving states
- a) Die Abtriebsdrehzahl ist groß genug, so daß sich bei eingelegtem Gang eine Getriebeeingangsdrehzahl ergibt, die zum Fahrbetrieb des Verbrennungsmotors ausreichta) The output speed is high enough so that when the gear is engaged a transmission input speed results, which for driving the Internal combustion engine is sufficient
- b) Die Abtriebsdrehzahl ist zu gering, so daß sich bei eingelegtem Gang eine Getriebeeingangsdrehzahl ergibt, die nicht zum Start des Verbrennungsmotors ausreicht b) The output speed is too low, so that when a gear is engaged Transmission input speed results that are not at the start of the Internal combustion engine is sufficient
- c) Die Abtriebsdrehzahl ist gerade so groß, daß sich bei eingelegtem Gang eine Getriebeeingangsdrehzahl ergibt, die zum Start, nicht aber zum Betrieb des Verbrennungsmotors ausreichtc) The output speed is just so high that when the gear is engaged gives a transmission input speed that at the start, but not at Operation of the internal combustion engine is sufficient
Im Fall a) wird bei eingelegtem Gang die Anfahrkupplung geschlossen und der Verbrennungsmotor durch die Schwungmasse des Fahrzeugs beschleunigt. Die wegen des Bremsmomentes beim Anlassen des Verbrennungsmotors fehlende Zugkraft am Abtrieb wird von der Elektromaschine aufgebracht, so daß der Fahrkomfort nicht betroffen ist.In case a), the starting clutch is closed and the Internal combustion engine accelerated by the flywheel mass of the vehicle. The because of the braking torque when starting the internal combustion engine lack of traction on the output is applied by the electric machine, so that driving comfort is not affected.
Im Fall b) wird das Fzg zunächst mit der Elektromaschine soweit beschleunigt, daß die Getriebeeingangsdrehzahl bei eingelegtem Gang zum Fahrbetrieb des Verbrennungsmotors ausreicht, falls der Beschleunigungswunsch (Lasthebel) nicht zurückgenommen wird. Liegt ein weitergehender Beschleunigungswunsch vor, wird die Vorgehensweise wie unter a) dargelegt, angewendet.In case b) the vehicle is first accelerated with the electric machine, that the transmission input speed with gear engaged for driving the Internal combustion engine is sufficient if the acceleration request (load lever) is not withdrawn. Is there a more extensive If you want to accelerate, the procedure is explained as under a), applied.
Im Fall c) gibt es zwei Möglichkeiten:
In case c) there are two options:
- 1. Der wird Verbrennungsmotor wie unter a) dargelegt, gestartet. Da die Getriebeeingangsdrehzahl unter der kleinsten Betriebsdrehzahl des Verbrennungsmotors liegt, wird die Anfahrkupplung wieder geöffnet, ggfs. ein anderer Gang eingelegt und anschließend wie beim verbrennungsmotorischen Betrieb angefahren.1. The internal combustion engine is started as described under a). Since the Transmission input speed below the lowest operating speed of the Internal combustion engine, the starting clutch is opened again, if necessary on another gear engaged and then like the combustion engine Operation started.
- 2. das unter b) dargelegte Verfahren wird angewendet.2. the procedure outlined under b) is used.
Der Einfluß des Bremsmomentes des Verbrennungmotors beim Anlassen auf das Fahrzeug ist beeinflußbar über den eingelegten Gang. The influence of the braking torque of the internal combustion engine when starting the vehicle can be influenced via the gear engaged.
Weiterhin ist denkbar, daß bei Verbrennungsmotoren mit frei regelbaren Ventilen das Bremsmoment beim Anlassen durch zeitlich gestaffeltes Anlassen der Zylinder vermindert wird.It is also conceivable that in internal combustion engines with freely controllable Valves the braking torque when starting by staggered starting the cylinder is decreased.
Aus den o. g. Verfahren zum Anlassen des Verbrennungsmotors bei verschiedenen Fahrzuständen läßt sich eine Betriebsstrategie für Start-Stop- Funktion aufbauen.From the above Procedure for starting the internal combustion engine an operating strategy for start-stop Build function.
Beim Fahren mit verbrennungsmotorischem Antrieb (der Verbrennungsmotor führt dem Antriebsstrang Leistung zu) kommt es während der Schaltvorgänge des Schaltgetriebes zur Unterbrechung der Zugkraft, da der Formschluß der Schaltkupplungen aufgehoben werden muß. Insbesondere bei Zughochschaltungen ist diese Zugkraftunterbrechung komfortrelevant. Der Verbrennungsmotor muß auf eine andere Drehzahl (bei Hochschaltung auf eine niedrigere Drehzahl) gebracht werden, damit der neue Gang ruckfrei eingelegt werden kann.When driving with a combustion engine drive (the combustion engine leads power to the drive train) it occurs during the switching operations of the gearbox to interrupt the tractive force, since the positive locking Clutches must be lifted. Especially at Train upshifts are relevant to comfort interruption. The The internal combustion engine must be at a different speed (when shifting up to a lower speed) are brought so that the new gear smoothly can be inserted.
Die erste Möglichkeit besteht nun darin, die Anfahrkupplung geschlossen zu halten und das Schaltgetriebe in Neutral zu bringen. Die Drehzahl der mit dem Getriebeabtrieb verbundenen Welle des Überlagerungsgetriebes ist über die Fahrzeuggeschwindigkeit gegeben. Nun soll die kinetische Energie des Motors solange in den Antriebsstrang bzw. in die Elektromaschine eingespeist werden, bis die Zieldrehzahl im neuen Gang erreicht ist.The first option is to close the starting clutch hold and bring the gearbox into neutral. The speed of the with the Gearbox output shaft connected to the superposition gearbox is via the Given vehicle speed. Now the kinetic energy of the Motors fed into the drive train or into the electric machine until the target speed in the new gear is reached.
Dazu wird die Drehzahl der Welle des Überlagerungsgetriebes, das mit der Elektromaschine verbunden ist und die darüber zu- bzw. abgeführte Leistung derart geregelt, daß der Leistungsfluß von der mit dem Getriebeeingang und dem Verbrennungsmotor verbundenen Welle des Überlagerungsgetriebes zum Abtrieb des Getriebes (bzw. umgekehrt) erfolgt, wodurch die kinetische Energie des Verbrennungsmotors aufgezehrt (bzw. erhöht) wird und er in seiner Drehzahl fällt (bzw. erhöht wird), bis die Zieldrehzahl erreicht ist. Dann kann der neue Gang eingelegt werden und der normale verbrennungsmotorische Betrieb wieder aufgenommen werden.This is the speed of the shaft of the superposition gear, which with the Electric machine is connected and the power supplied and discharged via it regulated in such a way that the power flow from the with the transmission input and the shaft of the superposition gear connected to the internal combustion engine Output of the gearbox (or vice versa) takes place, whereby the kinetic Energy of the internal combustion engine is consumed (or increased) and it is in its speed drops (or is increased) until the target speed is reached. Then the new gear can be engaged and the normal one combustion engine operation to be resumed.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, die Anfahrkupplung zu öffnen, die Schaltkupplung des alten Gangs geschlossen zu haften, wobei die Zugkraft über den Elektromotor aufgebracht wird. Wenn der Verbrennungsmotor durch Reibung auf die Zieldrehzahl im neuen Gang gefallen ist, wird die Schaltkupplung des alten Ganges geöffnet und die des neuen Ganges geschlossen.Another option is to open the starting clutch, the Clutch clutch of the old gear closed to adhere to the traction is applied via the electric motor. If the internal combustion engine through Friction has dropped to the target speed in the new gear, the Clutch of the old gear opened and that of the new gear closed.
Bei Schalt- und Einkuppelvorgängen kann es zu Schwingungen des - vom Schaltgetriebe aus gesehen - abtriebsseitigen Teils des Antriebsstranges (Seitenwellen usw.) kommen.Switching and engaging processes can cause vibrations of - from Manual gearbox seen - part of the drive train on the output side (Side waves, etc.).
In den Betriebszuständen, in denen eine Schaltkupplung geschlossen ist, ist die Elektromaschine mit einer festen Übersetzung an den Abtrieb angebunden. In the operating states in which a clutch is closed the electric machine is connected to the output with a fixed ratio.
Sofern die Elektromaschine über eine Rotorlage-Erkennung verfügt oder in dem Getriebsystem Sensoren vorhanden sind, die Drehungleichförmigkeiten der Abtriebswelle erkennen können, kann die Elektromaschine derart angesteuert werden, daß eine aktive Schwingungstilgung erfolgt.If the electric machine has a rotor position detection or in the transmission system sensors are present, the rotational irregularities can recognize the output shaft, the electric machine can can be controlled that an active vibration damping takes place.
Das Antriebsstrangkonzept sieht vor, daß die Betätigung der Anfahrkupplung und des Schaltgetriebes automatisiert erfolgen. Eine Steuerung übernimmt die Koordinierung sowie die Regelung der Elektromaschine. Die Steuerung kommuniziert mit anderen Steuergeräten des Fahrzeugs, z. B. über CAN-Bus.The powertrain concept provides that the starting clutch is actuated and the manual transmission take place automatically. Control takes over Coordination and regulation of the electric machine. The control communicates with other vehicle control units, e.g. B. via CAN bus.
Die Getriebesteuerung kann mit anderen Steuerungen, z. B. Verbrennungsmotorsteuerung und Bremsregelsystem (z. B. elektrische Bremse), zur Rekuperation von Bewegungsenergie, kombiniert werden. Die Vorgabe der Betriebsart und die Gangvorgabe kann aus einer übergeordneten Antriebsstrangsteuerung kommen.The transmission control can be used with other controls, e.g. B. Internal combustion engine control and brake control system (e.g. electrical Brake), to recuperate kinetic energy. The Specification of the operating mode and the gear specification can be from a higher-level Powertrain control coming.
Entfall der Riemenscheibenebene
In Kombination mit
Elimination of the pulley level
In combination with
- - elektromotorischer Servolenkung- electromotive power steering
- - elektromotorischer Kühlwasserpumpe - Electromotive cooling water pump
- - ggf. weiteren elektrifizierten Aggregaten- If necessary, further electrified units
kann die Riemenscheibenebene komplett entfallen, wodurch der Verbrennungsmotor reibungsärmer wird.the belt pulley level can be omitted completely, whereby the Internal combustion engine becomes less friction.
Die Elektromaschine muß sowohl motorisch als auch generatorisch betrieben werden können und das Moment - innerhalb der Leistungsgrenze - mittels Spannungsregelung möglichst unabhängig von der Rotordrehzahl einstellbar sein, so daß über eine geeignete Ansteuerung der gewünschte Betriebspunkt im Kennfeld eingestellt werden kann (Erregerfeld-Schwächung). Günstig ist auch eine hohe Kurzzeit-Überlastbarkeit, da bei den Betriebsarten Anlassen und Zugkraftunterbrechung überbrücken nur kurzzeitig hohe Leistungen benötigt werden.The electric machine must be operated both as a motor and as a generator and the moment - within the performance limit - by means of Voltage control can be set as independently as possible from the rotor speed be so that the desired operating point via a suitable control can be set in the map (field weakening). Is cheap also a high short-term overload capacity, since the operating modes start and traction interruption only bridging high performance for a short time are needed.
Wenn der Rückwärtsgang des Schaltgetriebes durch rein elektrischen Betrieb ersetzt werden soll, muß die Elektromaschine für beide Drehrichtungen geeignet sein und die Leistungselektronik die notwendige Ansteuerung realisieren.If the reverse gear of the manual transmission by purely electrical operation to be replaced, the electric machine must be used for both directions of rotation be suitable and the power electronics provide the necessary control realize.
Geeignet sind fremderregte Elektromaschinen-Typen wie Reluktanzmaschine, Asynchronmotor, EC-Motor, Gleichstrom-Nebenschluß-Maschine und evtl. auch Synchron- und Schrittmotoren. Die Ansteuerung der Elektromaschine sollte das Nutzbremsen ermöglichen.Suitable are externally excited electrical machine types such as reluctance machines, Asynchronous motor, EC motor, DC shunt machine and possibly also synchronous and stepper motors. The control of the electric machine should enable useful braking.
Die elektrische Energie, die beim generatorischen Betrieb der Elektromaschine erzeugt wird, wird in ein geeignetes Speichermedium eingespeichert. Das Speichermedium kann eine Batterie oder eine Brennstoffzelle sein.The electrical energy that occurs when the electrical machine is operating as a generator is generated, is stored in a suitable storage medium. The Storage medium can be a battery or a fuel cell.
Die notwendige Elektromaschinenleistung ist abhängig von der Kennlinie, den jeweiligen Übersetzung zum Abtrieb sowie der Betriebsdrehzahl. Für die verschiedenen Betriebsarten ist jeweils die Übersetzung zum Abtrieb sowie die Betriebsdrehzahl unterschiedlich.The necessary electrical machine performance depends on the characteristic curve respective gear ratio to the output and the operating speed. For the Different operating modes are the translation to the output and the Operating speed different.
So erfolgt der Abtrieb beim elektromotorisch angetriebenen Fahren zur Abtriebsseite des Getriebes, beim Anlassen zum Verbrennungsmotor hin.So the output takes place when driving by electric motor Output side of the gearbox, towards the combustion engine when starting.
Im Tabelle 1 sind mit der Datenbasis eines Kompaktfahrzeugs die Drehzahl-, Momenten- und Leistungswerte exemplarisch für die festgelegten Übersetzungen angegeben. Da die Dynamik nicht berücksichtigt wurde, sind zu den in Tabelle 1 berechneten Leistungswerten noch Aufschläge für Eigenbeschleunigung zu machen. Dabei ergibt sich: Table 1 shows the data base of a compact vehicle, the speed, Examples of torque and power values for the specified ones Translations specified. Since the dynamics were not taken into account additions to the performance values calculated in Table 1 for To make self-acceleration. The result is:
n1 n 1
-n2 -n 2nd
i12 i 12
-ns -n s
(1-i12 (1-i 12
) = 0 (1)) = 0 (1)
M1 M 1
+M2 + M 2
+M3 + M 3
= 0 (2)= 0 (2)
MSK = MLast+M2+MS (4)M SK = M Last + M 2 + M S (4)
MS M S
= -M1 = -M 1
(1-i12 (1-i 12
) (5)
) (5)
M2 = -M1i12 (6)M 2 = -M 1 i 12 (6)
M1 M 1
2πn1 2πn 1
+M2 + M 2
2πn2 2πn 2
+MS + M S
2πnS 2πn S
= 0 (7)= 0 (7)
Die Grundgleichungen lassen sich für die jeweilige Betriebsart ausformulieren, indem jeweils bestimmte Größen als Vorgabewerte eingesetzt werden (in der Tabelle 1 grau unterlegt).The basic equations can be used for the respective operating mode to formulate, using certain sizes as default values are highlighted in gray in Table 1.
Da sich für die Elektromaschine, wie oben festgestellt, bei eingelegtem Gang
des Schaltgetriebes eine konstante Übersetzung zum Abtrieb ergibt, kann die
Elektromaschine dem Antriebsstrang Leistung zu- bzw. abführen. Die
benötigte Elektromaschinen-Leistung ergibt sich als Maximum der
Betriebsarten
Since the electric machine, as stated above, has a constant gear ratio to the output when the gearbox is in gear, the electric machine can supply or dissipate power to the drive train. The required electrical machine output is the maximum of the operating modes
- - Fahren mit verbrennungsmotorischem Antrieb- Driving with a combustion engine drive
- - Unterstützung des Verbrennungsmotors mittels Elektromaschine- Support of the internal combustion engine by means of an electric machine
- - Rückspeisung von Energie mittels als Generator betriebener Elektromaschine- Energy recovery by means of a generator Electric machine
- - Rückspeisung von Bremsenergie mittels als Generator betriebener Elektromaschine- Regeneration of braking energy by means of a generator Electric machine
Für das Fahren mit elektromotorischem Antrieb (vorwärts/rückwärts) ist die Leistungsanforderung verbunden mit den geforderten Fahrleistung. Werden lediglich Fahrleistungen gefordert, die dem Teillastbetrieb des Verbrennnungsmotors entsprechen (z. B. 1/3 max. Moment), so ist eine Maschinenleistung von ca. 15 kW ausreichend. Kurzzeitig sind auch höhere Leistungswerte möglich, so daß rein elektrisches Anfahren mit vergleichbarer Fahrzeugbeschleunigung möglich ist.For driving with an electric motor drive (forward / reverse) is the Performance requirement combined with the required mileage. Become only required mileage that corresponds to the partial load operation of the Internal combustion engine (e.g. 1/3 max. Torque), so is one Machine power of approx. 15 kW is sufficient. Short term are also higher Power values possible, so that purely electrical start-up with comparable Vehicle acceleration is possible.
Für die Elektromaschine ergibt sich, wie oben festgestellt, bei eingelegtem Gang des Schaltgetriebes eine konstante Ubersetzung zur Getriebeeingangswelle, die in dieser Betriebsart den Abtrieb darstellt. Für das Anlassen eines Dieselmotors ist ein Moment von ca. 150 Nm und eine Drehzahl von 200 1/min erforderlich. Die sich dabei ergebende Drehzahl der Elektromaschine ist vergleichsweise niedrig, so daß die zugehörige Leistung ebenfalls niedrig ist. Betrachtet werden muß aber der maximale Leistungswert der gesamten Kennlinie, so daß die Elektromaschinenleistung deutlich über dem in der Tabelle angegebenen Wert liegen muß. Ebenso ist ein Aufschlag für die Eigenbeschleunigung zu berücksichtigen. Da die Leistung beim Anlaßvorgang nur kurzzeitig zur Verfügung gestellt werden muß, wird die Elektromaschine kurzzeitig überlastet, sofern der Maschinentyp dies zuläßt. For the electric machine, as stated above, this results when the machine is inserted Gear of the gearbox has a constant gear ratio Transmission input shaft, which represents the output in this operating mode. For the Starting a diesel engine is about 150 Nm and one moment Speed of 200 rpm required. The resulting speed of the Electric machine is comparatively low, so the associated power is also low. However, the maximum performance value must be considered the entire characteristic curve, so that the electrical machine output is significantly above must be the value specified in the table. There is also a surcharge to be taken into account for self-acceleration. Because the performance at The starting process only has to be made available for a short time Electrical machine overloaded for a short time, if the machine type allows it.
Unter diesen Voraussetzungen und den festgelegten Übersetzungen ist daher eine Elektromaschine mit ca. 10 kW Leistung erforderlich.Under these conditions and the specified translations is therefore an electric machine with approx. 10 kW power is required.
Bei kleineren Ottomotoren liegt das Anlaßmoment niedriger, so daß auch eine Elektromaschine mit weniger Leistung ausreicht.With smaller gasoline engines, the starting torque is lower, so that one Electric machine with less power is sufficient.
Kurzzeitig muß die Fahrzeugverzögerung, die sich durch das Bremsmoment beim Anlassen des Verbrennungsmotors ergeben würde, durch die Elektromaschinenleistung abgefangen werden. In Abhängigkeit von dem eingelegten Gang sind dazu verschiedene Leistungswerte notwendig. Kurzzeitig sind hierzu hohe Leistungwerte erforderlich, so daß eine Maschinenleistung von ca. 15 kW zu veranschlagen ist.The vehicle deceleration, which is caused by the braking torque when starting the engine would result in Electrical machine power can be intercepted. Depending on that Various gear values are necessary for this. High power values are required for a short time, so that a Machine power of approx. 15 kW is to be estimated.
Bei Hochschaltungen soll die kinetische Energie des Verbrennungsmotors auf den Abtrieb übertragen werden (bzw. umgekehrt) und auf diese Weise der Verbrennungsmotor auf die Zieldrehzahl im neuen Gang synchronisiert werden, damit ein ruckfreies Schalten der Schaltkupplungen möglich ist. Damit zeigt sich, daß die Elektromaschine bremsen kann, um den Verbrennungsmotor abzubremsen.In the case of upshifts, the kinetic energy of the internal combustion engine should be on the downforce are transmitted (or vice versa) and in this way the Internal combustion engine synchronized to the target speed in the new gear so that a smooth shifting of the clutches is possible. This shows that the electric machine can brake to the Braking the internal combustion engine.
Da die Zugkraft mittels der Elektromaschine erhalten bleibt, ist die Synchronisierdauer von untergeordneter Bedeutung. Für das Beispiel in der Tabelle wurden ca 2,5 s angenommen. Since the traction is maintained by means of the electric machine, the Synchronization time of minor importance. For the example in the The table was assumed to be approx. 2.5 s.
Der Rotor der Elektromaschine kann dabei konzentrisch zur
The rotor of the electric machine can be concentric
- - Zur Eingangswelle des Schaltgetriebes, - to the input shaft of the gearbox,
- - zur Ausgangswelle des Schaltgetriebes oder- to the output shaft of the gearbox or
- - zu einer zusätzlichen Welle- to an additional wave
angeordnet sein.be arranged.
Die Fig. 13 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug. Dabei zeigt 200 den Antriebsmotor oder Verbrennungsmotor, 201 die steuerbaren Ventile des Motors, 202 die Drosselklappe mit Aktorik zu dessen Betätigung, 203 die Einspritzanlage, 204 den Katalysator (Abgas) mit Lambdasonde und ggfs. Temperatursensor zur Detektion der Katalysatortemperatur, 205 Drehzahlsensor zur Detektion der Motordrehzahl, 210 Kupplung, 211 Kupplungsaktor, 212 Betätigung mit Übersetzung, 220 Getriebe, 221 Eingangswelle und 222 Ausgangswelle des Getriebes, 223 Schaltkupplungen, 224 Schaltkupplung zur Eingangswelle, 225 Radsatz mit Elektromaschine, 226 Elektromaschine, 227 Übersetzung zu Elektromaschine, 228 Drehzahlsensor der Elektromaschine, 240 Getriebeaktorik, 241 Aktor für Schaltung Gangstufe 1 zur Eingangswelle, 242 Aktor für Schaltung Gangstufe 1 zur Abtriebswelle und Rückwärtsgang, 243 Aktor für Schaltung Gangstufe 2 und 3, 244 Aktor für Schaltung Gangstufe 4 und 5, 250 Antriebsstrang, 251 Bremse, 252 Differential, 253 Drehzahlsensor, 254 Antriebsrad, 260 Batterie, (Chemischer Speicher), 261 Supercap (Kapazitiver Speicher), 270 Handbetätigungselement für Fahrer, 271 Kupplungspedal, 272 Gaspedal, 273 Klimakompressor, 280 Gesamtsteuerung mit elektronischer Steuereinheit, 281 Steuerung für den Motor mit Leistungselektronik, 282 Steuerung des Kupplungssteller mit Leistungselektronik, 283 Steuerung der Getriebeaktorik mit Leistungselektronik, 284 Steuerung der Elektromaschine mit Leistungselektronik, 285 Steuerung ABS mit Leistungselektronik, 286 Steuerung Batterie mit Leistungselektronik, 290 Signalleitungen / Bus (CAN- Bus), 291 Leistungsfluß Fig. 13 shows a schematic representation of a motor vehicle according to the invention. 200 shows the drive motor or internal combustion engine, 201 the controllable valves of the engine, 202 the throttle valve with actuators for actuating it, 203 the injection system, 204 the catalytic converter (exhaust gas) with lambda probe and possibly temperature sensor for detecting the catalytic converter temperature, 205 speed sensor for detecting the Engine speed, 210 clutch, 211 clutch actuator, 212 actuation with gear ratio, 220 gearbox, 221 input shaft and 222 output shaft of the gearbox, 223 clutches, 224 clutch for the input shaft, 225 gear set with electric machine, 226 electric machine, 227 gear ratio to electric machine, 228 speed sensor of the electric machine, 240 gear actuators, 241 actuator for gear shift 1 to the input shaft, 242 actuator for gear shift 1 to the output shaft and reverse gear, 243 actuator for gear shift 2 and 3 , 244 actuator for gear shift 4 and 5, 250 drive train, 251 brake, 252 differential, 253 speed sensor, 254 drive wheel, 260 battery, (chemical storage), 261 supercap (capacitive storage), 270 manual control element for driver, 271 clutch pedal, 272 accelerator pedal, 273 air conditioning compressor, 280 overall control with electronic control unit, 281 control for the engine with power electronics, 282 control of the clutch actuator with power electronics, 283 Control of the gearbox actuator with power electronics, 284 Control of the electric machine with power electronics, 285 Control ABS with power electronics, 286 Control battery with power electronics, 290 signal lines / bus (CAN bus), 291 power flow
Die Fig. 14a, 14b, 15a, 15b, 16a und 16b zeigen Diagramme zur Darstellung einer Zug-Hochschaltung mit Elektromaschine: Es resultiert eine reduzierte Zugkraftunterbrechung. Figures 14a, 14b, 15a, 15b, 16a and 16b are diagrams showing a train upshift with electric machine. This results in a reduced interruption of traction.
Nachfolgend wird der Schaltvorgang einer (2→3) Zug-Hochschaltung unter Einsatz einer E-Maschine, die auf den Abtrieb wirkt, diskutiert. Drehzahl- und Momentenverläufe werden vorgestellt und erläutert. Der Grundgedanke der Verwendung der E-Maschine besteht hierbei in der Auffüllung der Zugkraftunterbrechung während der Gangwechselphasen. Es werden für drei vergleichbare Schaltstrategien die Phasen der Gangschaltung beschrieben.In the following, the switching process of a (2 → 3) train upshift under Use of an electric machine that affects downforce is discussed. Speed and Moments are presented and explained. The basic idea of The use of the electric machine consists of filling the Traction power interruption during the gear change phases. There will be three comparable shift strategies described the phases of the gear shift.
Zustand vor der Schaltung. Die Schaltkupplung des aktuellen Gangs überträgt mit der Übersetzung der zweiten Gangstufe das Motormoment auf den Abtrieb. Die Elektromaschine ist, sofern die Schaltkupplung zwischen Elektromaschine und Abtrieb geschlossen ist, direkt mit dem Abtrieb über die Gangstufe des ersten Fahrgangs verbunden. Sie überträgt in dieser Phase jedoch kein Moment auf den Abtrieb. Ist die Schaltkupplung zwischen Elektromaschine und Abtrieb in dieser Phase noch geöffnet (Variante C), so wird die Elektromaschine auf Synchrondrehzahl beschleunigt und dann die Schaltkupplung zwischen Abtrieb und Elektromaschine geschlossen.State before switching. The clutch of the current gear transmits with the translation of the second gear step the engine torque to the output. The electric machine is provided the clutch between the electric machine and output is closed, directly with the output via the gear stage of the first gear connected. However, it does not transmit anything in this phase Moment on the downforce. Is the clutch between the electric machine and Output is still open in this phase (variant C), so the Electric machine accelerated to synchronous speed and then the Switching clutch between output and electric machine closed.
Der Schaltvorgang wird eingeleitet, indem die Elektromaschine über die erste Gangstufe Moment auf den Abtrieb überträgt, um die Schaltkupplung des aktuellen Gangs zu entlasten. Ist das Moment der Schaltkupplung auf Null abgebaut, kann sie geöffnet werden und der Synchronisationsvorgang kann beginnen. Der entscheidende Punkt ist hierbei die Momentenfreiheit der aktuellen Schaltkupplung. Diese kann nur dann realisiert werden, wenn die Elektromaschine bei der durch die Übersetzungsstufe und Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmten Drehzahl das vom Verbrennungsmotor übertragene Moment aufbringen kann. Da die Elektromaschine in der Regel nicht die volle Leistung des Verbrennungsmotors auf den Abtrieb übertragen kann, besteht ein mögliche Strategie darin, daß Moment des Verbrennungsmotors in dieser Phase auf das maximal Moment der Elektromaschine zu reduzieren, um die Momentenfreiheit der Schaltkupplung sicher zu stellen (Variante B).The switching process is initiated by moving the electric machine over the first Gear stage transmits torque to the output clutch to the clutch to relieve current gangs. The clutch torque is at zero dismantled, it can be opened and the synchronization process can kick off. The crucial point here is the freedom of moments of the current clutch. This can only be realized if the Electric machine at through the gear ratio and Vehicle speed determined the speed of the internal combustion engine transmitted moment. Because the electric machine usually do not transfer the full power of the internal combustion engine to the output one possible strategy is that moment of Internal combustion engine in this phase to the maximum torque Electrical machine to reduce the torque of the clutch to ensure (variant B).
In dieser Phase wird die Synchronisation des Verbrennungsmotors realisiert. Der Motor wird in den Schubzustand versetzt und bremst mit dem zur Verfügung stehendem Schleppmoment sich und die Getriebeeingangswelle ab. Der Elektromotor ist in dieser Phase mit dem Abtrieb verbunden und stellt das Abtriebsmoment zur Verfügung. Abhängig vom Fahrerwunschmoment und der Leistungsklasse der Elektromaschine, ist in dieser Phase eine Zugkraftreduktion zu erwarten. Eine vollständige Zugkraftunterbrechung bleibt jedoch aus.The synchronization of the internal combustion engine is implemented in this phase. The engine is put into overrun condition and brakes with it Available drag torque itself and the transmission input shaft from. In this phase, the electric motor is connected to the output and provides the output torque is available. Depending on the driver's desired torque and the performance class of the electric machine is one in this phase Traction reduction expected. A complete interruption in traction remains however out.
Ist die Synchrondrehzahl der neu einzulegenden Gangstufe erreicht, wird die Schaltkupplung SK3 des dritten Gangs geschlossen. Die Regelung der Motor- und der damit verbundenen Getriebeeingangsdrehzahl kann durch die Steuerung des Motormomentes erfolgen. Um ein Rückwirkungsfreies Schließen der Schaltkupplung zu gewährleisten muß Drehzahlgleichkeit (Synchrondrehzahl des neu einzulegenden Gangs) und Momentenfreiheit herschen (keine Beschleunigung der Getriebeeingangswelle wenn die Schaltkupplung geschlossen wird). Anschließend wird das Moment der Elektromaschine auf Null reduziert und das Motormomemt entsprechend dem Fahrerwunschmoment angehoben.When the synchronous speed of the new gear step is reached, the Shift clutch SK3 of the third gear closed. The regulation of engine and the associated transmission input speed can by the Control of the engine torque take place. To be non-reactive Closing the clutch must ensure speed equality (Synchronous speed of the new gear to be engaged) and freedom from torque (no acceleration of the transmission input shaft if the Clutch is closed). Then the moment of Electric machine reduced to zero and the motor torque accordingly Driver request torque raised.
Zustand nach der Schaltung. Der Verbrennungsmotor überträgt das Motormoment über die dritte Gangstufe auf den Abtrieb. Gegebenenfalls kann die Elektromaschine (Elektromaschine) durch das Öffnen ihrer Schaltkupplung vom Abtrieb getrennt werden.Condition after switching. The internal combustion engine transmits that Engine torque via the third gear stage to the downforce. If necessary the electric machine (electric machine) by opening its clutch be separated from the output.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvor schläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmale zu beanspruchen.The claims submitted with the application are drafted strikes without prejudice for obtaining further patent protection. The The applicant reserves the right to do so, so far only in the description and / or to claim disclosed features.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rück bezogenen Unteransprüche zu verstehen.Relationships used in subclaims point to the others Training the subject of the main claim by the features of respective subclaim; they are not a waiver of attainment an independent, objective protection for the characteristics of the return to understand related subclaims.
Die Gegenstände dieser Unteransprüche bilden jedoch auch selbständige Erfindungen, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unter ansprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.However, the subjects of these subclaims also form independent ones Inventions that are one of the items of the previous sub have independent design.
Die Erfindung ist auch nicht auf das (die) Ausführungsbeispiel(e) der Beschrei bung beschränkt. Vielmehr sind im Rahmen der Erfindung zahlreiche Abände rungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrens schritten erfinderisch sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.The invention is also not based on the embodiment (s) of the description exercise limited. Rather, there are numerous variations within the scope of the invention Rations and modifications possible, especially such variants, elements and combinations and / or materials, for example by combination or modification of individual in connection with that in general Description and embodiments and the claims described and features or elements or method contained in the drawings steps are inventive and can be combined to create a new one Subject or new process steps or process step sequences lead, also insofar as they relate to manufacturing, testing and working processes.
Claims (109)
- 1. Betätigen einer Brennkraftmaschine zu vorbestimmten Zeitpunkten gemäß einer ersten Charakteristik; und
- 2. Betätigen einer Elektromaschine gemäß einer zweiten Charakteristik zu vorbestimmten Zeitpunkten,
- 1. actuating an internal combustion engine at predetermined times according to a first characteristic; and
- 2. actuation of an electric machine according to a second characteristic at predetermined times,
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DE19945474A Withdrawn DE19945474A1 (en) | 1998-10-02 | 1999-09-23 | Motor vehicle esp. with at least 1 drive unit esp. IC engine for producing input variable esp. input torque and at least one driven shaft on which driven variable is transmittable |
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