EP2059405A2 - Hybridantriebsvorrichtung - Google Patents

Hybridantriebsvorrichtung

Info

Publication number
EP2059405A2
EP2059405A2 EP07801945A EP07801945A EP2059405A2 EP 2059405 A2 EP2059405 A2 EP 2059405A2 EP 07801945 A EP07801945 A EP 07801945A EP 07801945 A EP07801945 A EP 07801945A EP 2059405 A2 EP2059405 A2 EP 2059405A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
shaft
drive
gear
internal combustion
combustion engine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP07801945A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Märkl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP2059405A2 publication Critical patent/EP2059405A2/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/442—Series-parallel switching type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/46—Series type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L15/00—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles
    • B60L15/20—Methods, circuits, or devices for controlling the traction-motor speed of electrically-propelled vehicles for control of the vehicle or its driving motor to achieve a desired performance, e.g. speed, torque, programmed variation of speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/10—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines
    • B60L50/16—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by engine-driven generators, e.g. generators driven by combustion engines with provision for separate direct mechanical propulsion
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/61—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries by batteries charged by engine-driven generators, e.g. series hybrid electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/42—Drive Train control parameters related to electric machines
    • B60L2240/421—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/44—Drive Train control parameters related to combustion engines
    • B60L2240/441—Speed
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2240/00—Control parameters of input or output; Target parameters
    • B60L2240/40—Drive Train control parameters
    • B60L2240/48—Drive Train control parameters related to transmissions
    • B60L2240/486—Operating parameters
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L2270/00—Problem solutions or means not otherwise provided for
    • B60L2270/10—Emission reduction
    • B60L2270/14—Emission reduction of noise
    • B60L2270/145—Structure borne vibrations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/7072—Electromobility specific charging systems or methods for batteries, ultracapacitors, supercapacitors or double-layer capacitors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72—Electric energy management in electromobility

Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive device for motor vehicles according to the preamble of claim 1.
  • Such a hybrid drive device describes, for example, EP 1 092 583 A1, in which the electric drive machine is designed as an electromagnetic converter, by means of which u.a. the gear ratio is controllable on the output shaft of the drive device in a predetermined spread.
  • the gear ratio can be changed, but the power flow always runs on the electric drive machine.
  • the object of the invention is to propose a hybrid drive device of the generic type which, in addition to structurally and production-technically favorable design, enables an improvement in the efficiency or a more compact design.
  • the invention aims to circumvent the electric drive machine in certain driving ranges of the motor vehicle and abort directly from the engine at a favorable efficiency on the axle or the differentials (in four-wheel drive). This also results in a design which is simpler in terms of design and spatial dimensioning of the electric drive machine, because a defined driving range of the motor vehicle does not have to be covered by the spread of the electrical converter.
  • the invention is suitable for both a longitudinal and a transverse installation or for vehicles with a mid-engine. In the following, the concrete assumption is a longitudinal installation. For a transverse installation, however, the same applies analogously.
  • the constant travel can preferably be a starting gear and / or a high-speed gear, which can be activated via at least one switching device.
  • the shifting device may be an electro-hydraulically controlled multi-disc clutch;
  • the switching device may also be a common with manual transmissions synchronizer clutch or other positive clutch.
  • the internal combustion engine and the electric machine can drive on a drive shaft which is drivingly connected via a secondary shaft and a gear set to the output shaft, the drive shaft and the secondary shaft gear sets as translation stage for the at least one constant travel and Wear switching device.
  • gear sets As is known with gear sets, a particularly favorable gear efficiency is achieved, which is advantageous in particular in the design of the constant travel as overdrive or economy gear.
  • the gear sets can be arranged downstream of the drive shaft and the secondary shaft of the electric drive machine.
  • the drive shaft of the internal combustion engine and the drive shaft of the electric machine by means of a spur gear set axially offset from each other to constructive constraints in the arrangement of the internal combustion engine, electric drive unit and possibly an integrated axle differential composing drive unit in the vehicle better take into account ,
  • the gear sets for the at least one constant travel gear and the clutch can be arranged on the drive shaft of the electric drive machine and the output shaft and spatially between the internal combustion engine and the electric drive machine, whereby the said spur gear set and the gear train of the constant speed gear ratio step immediately adjacent to each other can be arranged.
  • the drive shaft of the electric drive machine can be positioned offset downwards or upwards and / or laterally offset relative to the drive shaft of the internal combustion engine. This makes it possible to design the rotors and the at least one stator of the electric drive machine for a high drive and transmission power while still ensuring sufficient installation space in the body of the motor vehicle.
  • the electric drive machine can be designed in a conventional manner by two independent electric machines with two rotors and two stators or a common stator or by an electromagnetic gear with two rotors and at least one jointly axially displaceable stator. 4P 6050
  • the output shaft can act indirectly or directly on the axle differential for driving the front wheels of the motor vehicle.
  • Figure 1 is a plan view of a Hydrideantriebsvoriques for a front-wheel drive motor vehicle, with an internal combustion engine, an electric drive machine, an integrated axle differential and one of the electric drive machine downstream translation stage.
  • Fig. 2 is a side view of an alternative hybrid drive device, with an axially offset to the internal combustion engine, electric drive machine and one of the electric drive machine upstream translation stage.
  • the hybrid drive device essentially consists of an only indicated internal combustion engine 10, an electric drive machine 14 and an axle differential 16 arranged therebetween for driving the front wheels (not shown) of the motor vehicle.
  • the components can be arranged in a known manner in a plurality of housings and assembled to form a drive unit.
  • the internal combustion engine 10 in particular a reciprocating internal combustion engine, is connected via a power output shaft or drive shaft 18 to the first rotor 20 of the engine 14, wherein optionally a friction clutch with possibly a torsional vibration damper is interposed. 5 P 6050
  • a second rotor 24 of the drive machine 14 is rotatably mounted, which carries a designed as a hollow shaft drive shaft 28.
  • a stator 26a Arranged around the two rotors 20, 24 is an axially displaceable stator 26a, by means of which the electric drive machine 14 can be operated as a converter with a defined spread of the transmission ratio in a known manner with corresponding electrical control (not shown). Possibly.
  • the stator can also be designed as a stator 26b that is common to both rotors.
  • the drive shaft 28 of the rotor 24 drives via downstream gear sets 30, 32, 34, 36 and via a secondary shaft 38 on a side of the stator 26 arranged output shaft 40.
  • the forward of the engine 10 to be driven output shaft 40 further carries a drive pinion 42, the with the ring gear 44 of the executed in a known manner as bevel gear differential axle 16 meshes.
  • the axle differential 16 in turn drives the front wheels of the motor vehicle in a known manner via the axle half-shafts 46, 48, which are transverse to the drive shaft 18, and non-illustrated drive shafts.
  • the extending through the rotor 24 of the electric drive machine 14 through drive shaft 18 carries at its free end a gear 50 which is drivingly connected to a further gear 52 on the auxiliary shaft 38.
  • the two mutually adjacent gears 32, 52 on the auxiliary shaft 38 are loose wheels, which can be coupled via a clutch 54 optionally with the auxiliary shaft 38.
  • the clutch 54 may be a claw clutch or a synchronizer clutch of known type, with gear teeth 32a, 52a formed on the gears 32, 52, one fixedly connected to the auxiliary shaft 38.
  • either the drive shaft 28 via the gear set 30, 32 or the drive shaft 18 via the gear set 50, 52 can be coupled to the auxiliary shaft 38 next to possibly an idle position, while the auxiliary shaft 38 via the gear set 34, 36 is always connected to the output shaft 40 drivingly.
  • the gear sets 30, 32 and 34, 36 are designed in their overall translation so that a defined driving range of the motor vehicle is covered with a controllable by the electric drive machine 14 spread.
  • the power flow takes place in a known manner via the internal combustion engine 10, the drive shaft 18, the rotor 20 and the electrically driven stator 26, the rotor 24 of the electric drive machine 14 to the drive shaft 28. From there via said gear sets 30, 32, 34th , 36 on the output shaft 40 and the Achsedifferenzial 16th
  • gear 52 If the gear 52 is coupled to the auxiliary shaft 38 via the clutch 54, then drives the internal combustion engine 10 via the drive shaft 18 directly or bypassing the electric drive machine 14 via the gear sets 50, 52, 34, 36 to the output shaft 40, etc.
  • the gear set 50, 52 which is switched into the power flow, thus forms a constant gear stage or a constant gear stage which is designed such that its gear ratio adjoins the variable gear ratio formed by the converter region of the electric drive machine 14.
  • the constant speed gear can by the design of the gears 50, 52 in conjunction with the rest, fixed gear ratio through the gears
  • the hybrid drive device described is designed for the front longitudinal installation in a motor vehicle.
  • the hybrid drive device may also be used in transverse installation.
  • FIG. 1 An alternative hybrid drive device is shown in FIG. Functionally identical parts are provided with the same reference numerals. For the same functions, the description of FIG. 1 applies.
  • the drive shaft 18 is subdivided into a drive shaft section 18a and drive shaft section 18b, which are positioned axially offset relative to one another with the interposition of a spur gear set 60, 62.
  • the offset of the drive shaft portion 18b is both down, as well as to the side, resulting in the arrangement of the electric drive machine 14 and the Achsedifferenziales 64 greater constructive degrees of freedom and the given installation conditions in the motor vehicle can be increasingly taken into account.
  • the drawing Fig. 2 shows the better representation because not the actual offset.
  • the additional constant travel formed by the gears 50, 52 and the clutch 54 is the electric drive machine 14 upstream or disposed between the internal combustion engine 10 and the electric drive machine 14. Furthermore, the rotor 24 drives via the drive shaft 28 to the front over the gears 30, 32 on the non-laterally, but in front of the electric drive machine 14 output shaft 40th 8P 6050
  • the invention is not limited to the described embodiments.
  • a positive clutch 54 and a hydraulically controlled multi-plate clutch may be used.
  • a synchronization of the shaft rotational speeds prior to the shifting operation may be effected by a corresponding control of the electric drive machine 14 when the friction clutch is disengaged from the internal combustion engine 10.
  • the constant driving gears can also be realized by means of a planetary gear.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • Gear Transmission (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Brennkraftmaschine (10) und einer elektrischen Antriebsmaschine (14), die hintereinander geschaltet auf zumindest eine ein Achsdiff erenzial (16) antreibende Abtriebswelle (40) wirken. Zur Erzielung einer im Wirkungsgrad bzw. der Baugröße günstigen Antriebsvorrichtung wird vorgeschlagen, dass zusätzlich mittels Übersetzungsstufen (50, 52) zumindest ein Konstantfahrgang vorgesehen ist, der unter Umgehung der elektrischen Antriebsmaschine (14) wahlweise direkt von der Brennkraftmaschine (10) auf die Abtriebswelle (40) treibt.

Description

Beschreibung
Hvbridantriebsvorrichtunα
Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
Eine derartige Hybridantriebsvorrichtung beschreibt beispielsweise die EP 1 092 583 A1 , bei der die elektrische Antriebsmaschine als elektromagneti- scher Wandler ausgebildet ist, mittels dem u.a. das Übersetzungsverhältnis auf die Abtriebswelle der Antriebsvorrichtung in einer vorgegebenen Spreizung steuerbar ist. Über eine der elektrischen Antriebsmaschine nachgeschaltete Übersetzungsstufe z. B. in Form eines Planetenradgetriebes und einer Schaltkupplung kann das Übersetzungsverhältnis verändert werden, wobei jedoch der Leistungsfluss stets über die elektrische Antriebsmaschine läuft.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Hybridantriebsvorrichtung der gattungsgemäßen Art vorzuschlagen, die neben einer baulich und fertigungstechnisch günstigen Auslegung eine Verbesserung im Wirkungsgrad oder eine kompak- tere Bauweise ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung beinhalten die weiteren Patentansprüche.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass zusätzlich mittels Übersetzungsstufen zumindest ein Konstantfahrgang vorgesehen ist, der unter Umgehung 2 P 6050 der elektrischen Antriebsmaschine wahlweise von der Brennkraftmaschine auf die Abtriebswelle treibt. Die Erfindung zielt darauf ab, in bestimmten Fahrbereichen des Kraftfahrzeuges die elektrische Antriebsmaschine zu umgehen und direkt von der Brennkraftmaschine bei günstigem Wirkungsgrad auf das oder die Achsdifferenziale (bei Allradantrieb) abzutreiben. Daraus resultiert auch eine in der Auslegung und der räumlichen Dimensionierung der elektrischen Antriebsmaschine einfachere Konstruktion, weil ein definierter Fahrbereich des Kraftfahrzeuges nicht über die Spreizung des elektrischen Wandlers abgedeckt sein muss. Die Erfindung eignet sich sowohl für einen Längs- als auch einen Quereinbau bzw. auch für Fahrzeuge mit Mittelmotor. Nachfolgend wird konkret von einem Längseinbau ausgegangen. Für einen Quereinbau gilt das Gesagte jedoch analog.
Der Konstantfahrgang kann bevorzugt ein Anfahrgang und/oder ein Schnell- fahrgang sein, der über zumindest eine Schaltvorrichtung aktivierbar ist. Bei einer voll automatisierten Version der Hybridantriebsvorrichtung kann die Schaltvorrichtung eine elektrohydraulisch gesteuerte Lamellenkupplung sein; die Schaltvorrichtung kann aber auch eine bei Schaltgetrieben übliche Synchronkupplung oder eine andere formschlüssige Schaltkupplung sein.
Bei einer bauraumgünstigen Auslegung der Hybridantriebsvorrichtung können die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine auf eine Antriebswelle treiben, die über eine Nebenwelle und einen Zahnradsatz mit der Abtriebswelle trieblich verbunden ist, wobei die Antriebswelle und die Nebenwelle Zahnrad- sätze als Übersetzungsstufe für den zumindest einen Konstantfahrgang und die Schaltvorrichtung tragen. Dabei wird wie bei Zahnradsätzen bekannt ein besonders günstiger Getriebewirkungsgrad erreicht, der insbesondere bei der Auslegung des Konstantfahrganges als Schnellgang oder Economygang vorteilhaft ist. 3 P 6050
Dabei können die Zahnradsätze auf der Antriebswelle und der Nebenwelle der elektrischen Antriebsmaschine nachgeschaltet angeordnet sein.
Alternativ können die Antriebswelle der Brennkraftmaschine und die Antriebs- welle der elektrischen Maschine mittels eines Stirnradsatzes axial zueinander versetzt angeordnet sein, um konstruktiven Zwängen bei der Anordnung des aus Brennkraftmaschine, elektrischer Antriebsmaschine und ggf. einem integriertem Achsdifferenzial sich zusammensetzenden Antriebsaggregat im Kraftfahrzeug besser Rechnung zu tragen.
Dazu können ferner die Zahnradsätze für den zumindest einen Konstantfahrgang und die Schaltkupplung auf der Antriebswelle der elektrischen Antriebsmaschine und der Abtriebswelle und räumlich zwischen der Brennkraftmaschine und der elektrischen Antriebsmaschine angeordnet sein, wodurch der be- sagte Stirnradsatz und der Zahnradsatz der Konstantfahrgang-Übersetzungsstufe einander unmittelbar benachbart angeordnet sein können.
Besonders vorteilhaft kann zudem die Antriebswelle der elektrischen Antriebsmaschine gegenüber der Antriebswelle der Brennkraftmaschine nach unten oder oben und/oder seitlich versetzt positioniert sein. Damit gelingt es, die Rotoren und den zumindest einen Stator der elektrischen Antriebsmaschine für eine hohe Antriebs- und Übertragungsleistung auszulegen und trotzdem genügend Einbauraum in der Karosserie des Kraftfahrzeuges sicherzustellen.
Die elektrische Antriebsmaschine kann in an sich bekannter Weise durch zwei eigenständige Elektromaschinen mit zwei Rotoren und zwei Statoren oder einem gemeinsamen Stator oder durch ein elektromagnetisches Getriebe mit zwei Rotoren und zumindest einem gemeinsam axial verschieblichen Stator ausgeführt sein. 4 P 6050
Schließlich kann bei einem Längseinbau von Brennkraftmaschine und elektrischer Antriebsmaschine und dazwischen liegendem Achsdifferenzial für einen Frontantrieb des Kraftfahrzeuges die Abtriebswelle mittelbar oder unmittelbar auf das Achsdifferenzial für den Antrieb der vorderen Räder des Kraftfahrzeu- ges wirken.
Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden mit weiteren Einzelheiten näher erläutert. Die grob schematische Zeichnung zeigt in:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine Hydridantriebsvorrichtung für ein frontangetriebenes Kraftfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine, einer elektrischen Antriebsmaschine, einem integrierten Achsdifferenzial und einer der elektrischen Antriebsmaschine nachgeschalteten Übersetzungsstufe; und
Fig. 2 eine Seitenansicht auf eine alternative Hybridantriebsvorrichtung, mit einer axial zur Brennkraftmaschine versetzten, elektrischen Antriebsmaschine und einer der elektrischen Antriebsmaschine vorgeschalteten Übersetzungsstufe.
Gemäß Fig. 1 setzt sich die Hybridantriebsvorrichtung im Wesentlichen zusammen aus einer nur angedeuteten Brennkraftmaschine 10, einer elektrischen Antriebsmaschine 14 und einem dazwischen angeordnetem Achsdifferenzial 16 für den Antrieb der vorderen Räder (nicht dargestellt) des Kraftfahr- zeuges. Die Bauteile können in an sich bekannter Weise in mehreren Gehäusen angeordnet und zu einem Antriebsaggregat zusammengebaut sein.
Die Brennkraftmaschine 10, insbesondere eine Hubkolben-Brennkraftmaschine, ist über eine Kraftabgabewelle bzw. Antriebswelle 18 mit dem ersten Rotor 20 der Antriebsmaschine 14 verbunden, wobei ggf. eine Reibungskupplung mit ggf. einem Drehschwingungsdämpfer dazwischengeschaltet ist. 5 P 6050
Auf der Antriebswelle 18 ist ein zweiter Rotor 24 der Antriebsmaschine 14 drehbar gelagert, der eine als Hohlwelle ausgeführte Antriebswelle 28 trägt. Um die beiden Rotoren 20, 24 ist ein axial verschiebbarer Stator 26a angeordnet, mittels dem bei entsprechender, elektrischer Ansteuerung (nicht darge- stellt) in bekannter Weise die elektrische Antriebsmaschine 14 als Wandler mit einer definierten Spreizung des Übersetzungsverhältnisses betreibbar ist. Ggf. kann der Stator, wie dies der oberen Bildhälfte zu entnehmen ist aber auch als ein für beide Rotoren gemeinsamer Stator 26b ausgebildet sein.
Die Antriebswelle 28 des Rotors 24 treibt über nachgeschaltete Zahnradsätze 30, 32, 34, 36 und über eine Nebenwelle 38 auf eine seitlich des Stators 26 angeordnete Abtriebswelle 40. Die nach vorne der Brennkraftmaschine 10 zu verlaufende Abtriebswelle 40 trägt des Weiteren ein Antriebsritzel 42, das mit dem Tellerrad 44 des in bekannter Weise als Kegelraddifferenzial ausgeführ- ten Achsdifferenziales 16 kämmt.
Das Achsdifferenzial 16 wiederum treibt in bekannter Weise über die nur angedeuteten, quer zur Antriebswelle 18 verlaufenden Achshalbwellen 46, 48 und nicht dargestellte Gelenkwellen die vorderen Räder des Kraftfahrzeuges an.
Die sich durch den Rotor 24 der elektrischen Antriebsmaschine 14 hindurch erstreckende Antriebswelle 18 trägt an ihrem freien Ende ein Zahnrad 50, das mit einem weiteren Zahnrad 52 auf der Nebenwelle 38 trieblich verbunden ist.
Die beiden, einander benachbarten Zahnräder 32, 52 auf der Nebenwelle 38 sind Losräder, die über eine Schaltkupplung 54 wahlweise mit der Nebenwelle 38 kuppelbar sind. Die Schaltkupplung 54 kann eine Klauenkupplung oder eine Synchronkupplung bekannter Bauart sein, mit an die Zahnräder 32, 52 ange- formten Schaltverzahnungen 32a, 52a, einem auf der Nebenwelle 38 fest an- 6 P 6050 geordneten, außenverzahnten Kupplungskörper 38a und einer axial verschiebbaren, innenverzahnten Schaltmuffe 56.
Mittels der Schaltmuffe 56, deren Betätigung in bekannter Weise manuell oder automatisiert erfolgen kann, kann neben ggf. einer Leerlaufstellung entweder die Antriebswelle 28 über den Zahnradsatz 30, 32 oder die Antriebswelle 18 über den Zahnradsatz 50, 52 trieblich auf die Nebenwelle 38 gekuppelt werden, während die Nebenwelle 38 über den Zahnradsatz 34, 36 stets mit der Abtriebswelle 40 trieblich verbunden ist.
Die Zahnradsätze 30, 32 und 34, 36 sind in ihrer Gesamtübersetzung so ausgelegt, dass ein definierter Fahrbereich des Kraftfahrzeuges mit einer durch die elektrische Antriebsmaschine 14 steuerbaren Spreizung abgedeckt ist. Der Leistungsfluss erfolgt dabei in bekannter Weise über die Brennkraftmaschine 10, die Antriebswelle 18, den Rotor 20 und über den elektrisch angesteuerten Stator 26, den Rotor 24 der elektrischen Antriebsmaschine 14 auf die Antriebswelle 28. Von dort über die besagten Zahnradsätze 30, 32, 34, 36 auf die Abtriebswelle 40 bzw. das Achsdifferenzial 16.
Wird über die Schaltkupplung 54 das Zahnrad 52 mit der Nebenwelle 38 gekuppelt, so treibt nunmehr die Brennkraftmaschine 10 über die Antriebswelle 18 direkt bzw. unter Umgehung der elektrischen Antriebsmaschine 14 über die Zahnradsätze 50, 52, 34, 36 auf die Abtriebswelle 40 usw. Der in den Leistungsfluss eingeschaltete Zahnradsatz 50, 52 bildet somit einen Konstantfahr- gang bzw. eine konstante Übersetzungsstufe, die so ausgelegt ist, dass deren Übersetzungsverhältnis an die durch den Wandlerbereich der elektrischen Antriebsmaschine 14 gebildete variable Übersetzung angrenzt.
Der Konstantfahrgang kann durch die Auslegung der Zahnräder 50, 52 in Ver- bindung mit dem übrigen, festen Übersetzungsverhältnis durch die Zahnräder
34, 36 und das Achsdifferenzial 16 als Anfahrgang mit einer sehr kurzen Über- 7 P 6050
Setzung oder als Schnellgang bzw. Economygang mit einer sehr langen Übersetzung ausgelegt sein, so dass die Gesamtgetriebespreizung größer als die Spreizung des Wandlerbereiches der elektrischen Antriebsmaschine 14 ist.
Die beschriebene Hybridantriebsvorrichtung ist für den frontseitigen Längseinbau in ein Kraftfahrzeug konzipiert. Bei Verwendung eines modifizierten Achs- differenziales 16 (Antriebsritzel 42 und Tellerrad 44 nicht als Kegelräder, sondern als Stirnräder, Achshalbwellen 46, 48 parallel zur Antriebswelle 18 ausgerichtet) kann die Hybridantriebsvorrichtung auch im Quereinbau verwendet sein.
Eine alternative Hybridantriebsvorrichtung ist in der Fig. 2 dargestellt. Funktionell gleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Für gleiche Funktionen gilt die Beschreibung zur Fig. 1.
Gemäß Fig. 2 ist die Antriebswelle 18 in einen Antriebswellenabschnitt 18a und Antriebswellenabschnitt 18b unterteilt, die unter Zwischenschaltung eines Stirnzahnradsatzes 60, 62 axial zueinander versetzt positioniert sind. Der Versatz des Antriebswellenabschnittes 18b ist sowohl nach unten, als auch zur Seite, woraus sich hinsichtlich der Anordnung der elektrischen Antriebsmaschine 14 und des Achsdifferenziales 64 größere konstruktive Freiheitsgrade ergeben und den gegebenen Einbauverhältnissen im Kraftfahrzeug vermehrt Rechnung getragen werden kann. Die Zeichnung Fig. 2 zeigt der besseren Darstellung wegen nicht den tatsächlichen Versatz.
Der zusätzliche Konstantfahrgang gebildet durch die Zahnräder 50, 52 und die Schaltkupplung 54 ist der elektrischen Antriebsmaschine 14 vorgeschaltet bzw. zwischen der Brennkraftmaschine 10 und der elektrischen Antriebsmaschine 14 angeordnet. Ferner treibt der Rotor 24 über die Antriebswelle 28 nach vorne über die Zahnräder 30, 32 auf die nicht seitlich, sondern vor der elektrischen Antriebsmaschine 14 liegende Abtriebswelle 40. 8 P 6050
Wie ersichtlich ist, ist bei dieser Auslegung die Nebenwelle 38 gemäß Fig. 1 entfallen und es sind die Schaltkupplung 54 und die Losräder der Zahnradsätze 30, 32, 50, 52 unmittelbar auf der Abtriebswelle 40 angeordnet. Dabei bilden wiederum die Zahnräder 50, 52 den Konstantfahrgang wie vorstehend beschrieben.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. So kann anstelle einer formschlüssigen Schaltkupplung 54 auch eine hydraulisch gesteuerte Lamellenkupplung verwendet sein. Bei einer form- schlüssigen Schaltkupplung 54 kann ggf. eine Synchronisierung der Wellendrehzahlen vor dem Schaltvorgang durch eine entsprechende Ansteuerung der elektrischen Antriebsmaschine 14 bei zur Brennkraftmaschine 10 gelöster Reibungskupplung erfolgen.
Anstelle eines Konstantfahrganges wie vorbeschrieben können durch entsprechende Anordnung eines weiteren Zahnradsatzes auch zwei Konstantfahrgänge (Anfahrgang und Schnellgang) vorgesehen sein. Die Konstantfahrgänge können ggf. auch mittels eines Planetenradgetriebes verwirklicht sein.
Zudem beziehen sich die einzelnen Positionsangaben zu den Fig. 1 und 2 jeweils auf die dort konkret gezeigte Darstellung.

Claims

9 P 6050Ansprüche
1. Hybridantriebsvorrichtung für Kraftfahrzeuge, mit einer Brennkraftmaschine und einer elektrischen Antriebsmaschine, die hintereinander geschaltet auf zumindest eine ein Achsdifferenzial antreibende Abtriebswelle wirken, da- durch gekennzeichnet, dass zusätzlich mittels Übersetzungsstufen (50, 52) zumindest ein Konstantfahrgang vorgesehen ist, der unter Umgehung der elektrischen Antriebsmaschine (14) wahlweise von der Brennkraftmaschine (10) auf die Abtriebswelle (40) treibt.
2. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Konstantfahrgang 50, 52) ein Anfahrgang ist, der über eine Schaltvorrichtung (54) aktivierbar ist.
3. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, dass der Konstantfahrgang (50, 52) ein Schnellfahrgang ist, der über zumindest eine Schaltvorrichtung (54) aktivierbar ist.
4. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (10) und die elekt- rische Antriebsmaschine (14) auf eine Antriebswelle (18, 28) treiben, die über eine Nebenwelle (38) und einen Zahnradsatz (30, 32, 34, 36) mit der Abtriebswelle (40) trieblich verbunden ist, wobei die Antriebswelle (18, 28) und die Nebenwelle (38) Zahnradsätze (30, 32, 50, 52) als Übersetzungsstufe für den zumindest einen Konstantfahrgang und die Schaltkupplung (54) tragen. 10 P 6050
5. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradsätze (30, 32, 50, 52) auf der Antriebswelle (18, 28) und der Nebenwelle (38) der elektrischen Antriebsmaschine (14) nachgeschaltet angeordnet sind.
6. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (18a) der Brennkraftmaschine (10) und die Antriebswelle (18b) der elektrischen Antriebsmaschine (14) mittels eines Stirnzahnradsatzes (60, 62) zueinander versetzt ange- ordnet sind.
7. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnradsätze (30, 32, 50, 52) für den zumindest einen Konstantfahrgang und die Schaltkupplung (54) auf der Antriebswelle (18b) der elektri- sehen Antriebsmaschine (14) und der Abtriebswelle (40) und räumlich zwischen der Brennkraftmaschine (10) und der elektrischen Antriebsmaschine (14) angeordnet sind.
8. Hybridantriebsvorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeich- net, dass die Antriebswelle (18b) der elektrischen Antriebsmaschine (14) gegenüber der Antriebswelle (18a) der Brennkraftmaschine (10) nach unten oder oben und/oder seitlich versetzt positioniert ist.
9. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Längseinbau von Brennkraftmaschine (10) und elektrischer Antriebsmaschine (14) und dazwischen liegendem Achsdifferenzial (64) für einen Frontantrieb des Kraftfahrzeuges die Abtriebswelle (40) mittelbar oder unmittelbar auf das Achsdifferenzial (64) für den Antrieb der vorderen Räder des Kraftfahrzeuges wirkt. 11 P 6050
10. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebsmaschine durch zwei eigenständige Elektromaschinen mit zwei Rotoren und zwei Statoren ausgebildet ist.
11. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Antriebsmascine durch ein elektromagnetisches Getriebe mit zwei Rotoren (20, 24) und zumindest einem gemeinsamen ggf. axial verschieblichen Stator (26a, 26b) ausgebildet ist.
12. Hybridantriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung für einen Längs- oder Quereinbau oder einen Aufbau mit Mittelmotor ausgebildet ist.
EP07801945A 2006-09-01 2007-08-29 Hybridantriebsvorrichtung Withdrawn EP2059405A2 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102006041159A DE102006041159B4 (de) 2006-09-01 2006-09-01 Hybridantriebsvorrichtung
PCT/EP2007/007523 WO2008025520A2 (de) 2006-09-01 2007-08-29 Hybridantriebsvorrichtung

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP2059405A2 true EP2059405A2 (de) 2009-05-20

Family

ID=39030838

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP07801945A Withdrawn EP2059405A2 (de) 2006-09-01 2007-08-29 Hybridantriebsvorrichtung

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20100326751A1 (de)
EP (1) EP2059405A2 (de)
CN (1) CN101511625B (de)
DE (1) DE102006041159B4 (de)
WO (1) WO2008025520A2 (de)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101992687A (zh) * 2009-08-25 2011-03-30 北京汽车研究总院有限公司 电力无级变速系统和混合动力车
EP2496430A4 (de) * 2009-11-03 2014-05-07 Tm4 Inc Getriebe für ein hybridfahrzeug
DE102010009875A1 (de) * 2010-02-23 2011-08-25 Dr. Ing. h.c. F. Porsche Aktiengesellschaft, 70435 Kraftfahrzeug
DE102011018861A1 (de) * 2011-04-28 2012-10-31 Magna Powertrain Ag & Co. Kg Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug
JP5331169B2 (ja) * 2011-07-19 2013-10-30 トヨタ自動車株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置
KR101294071B1 (ko) * 2011-10-27 2013-08-07 현대자동차주식회사 하이브리드 차량용 시스템
JP2013132960A (ja) * 2011-12-26 2013-07-08 Fuji Heavy Ind Ltd 車両の駆動装置
JP2013166409A (ja) * 2012-02-14 2013-08-29 Toyota Motor Corp 車両用駆動装置
CN104527411B (zh) * 2015-01-08 2017-03-15 江西东江机电有限公司 一种传动装置及电动汽车
JP2017154736A (ja) * 2017-03-29 2017-09-07 三菱自動車工業株式会社 車両のトランスアクスル装置
DE102018200879A1 (de) * 2018-01-19 2019-07-25 Zf Friedrichshafen Ag Kraftfahrzeuggetriebe
CN109624684B (zh) * 2018-10-31 2022-03-01 韶关市广控机械传动技术有限公司 一种基于双转子电机的混合动力四档变速系统
DE102019132941B4 (de) * 2019-12-04 2021-09-30 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit und Antriebsanordnung
US11173781B2 (en) * 2019-12-20 2021-11-16 Allison Transmission, Inc. Component alignment for a multiple motor mixed-speed continuous power transmission
US11331991B2 (en) 2019-12-20 2022-05-17 Allison Transmission, Inc. Motor configurations for multiple motor mixed-speed continuous power transmission
DE102021106382A1 (de) 2021-03-16 2022-09-22 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Multimode DHT mit Zwischenwellenabkopplung und dieses enthaltender Antriebsstrang

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3623568A (en) * 1968-05-31 1971-11-30 Nissan Motor Electromechanical power train system for an automotive vehicle
US3568788A (en) * 1968-11-06 1971-03-09 Harold Mayeaux Swamp buggy
US4050534A (en) * 1975-02-13 1977-09-27 Eaton Corporation Drive axle system useable in 6 × 6 vehicle
US4557358A (en) * 1983-03-04 1985-12-10 Tenneco Inc. Synchronized clutch assembly with selective override for four-wheel drive vehicles
DE4408719C1 (de) * 1994-03-15 1995-07-06 Volkswagen Ag Generator-Motor-Kombination
DE59905424D1 (de) * 1998-03-27 2003-06-12 Bosch Gmbh Robert Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
DE19850549A1 (de) * 1998-11-03 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Getriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Doppelkupplungs-Schaltgetriebe, und Verfahren zum Betreiben des Getriebes
FR2799418B1 (fr) * 1999-10-11 2001-12-14 Renault Groupe motopropulseur d'un vehicule hybride a coupleur electromagnetique
DE19960621B4 (de) * 1999-12-16 2006-12-21 Daimlerchrysler Ag Hybridantrieb für Fahrzeuge
EP1262684A4 (de) * 2000-03-10 2009-11-04 Hitachi Ltd Automatikgetriebe, dynamoelektrische maschine und kraftfahrzeug
US6319168B1 (en) * 2000-04-25 2001-11-20 General Motors Corporation Apparatus and method for active transmission synchronization and shifting
DE10165097B3 (de) * 2000-07-18 2015-07-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Doppelkupplungsgetriebe
DE10052231A1 (de) * 2000-10-21 2002-05-02 Daimler Chrysler Ag Fahrzeug
EP1270301A3 (de) * 2001-06-19 2007-02-21 Hitachi, Ltd. Kraftfahrzeuggetriebe mit Schaltungen ohne Drehmoment Unterbrechung
JP4205878B2 (ja) * 2001-08-31 2009-01-07 本田技研工業株式会社 ハイブリッド型車両の動力伝達装置及びその制御方法
JP3466600B1 (ja) * 2002-07-16 2003-11-10 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両の制御装置
JP3639829B2 (ja) * 2002-12-09 2005-04-20 株式会社日立製作所 自動変速システムおよび自動車
JP2005348583A (ja) * 2004-06-07 2005-12-15 Fuji Heavy Ind Ltd 電動車両の制御装置
JP4483819B2 (ja) * 2005-04-28 2010-06-16 株式会社豊田中央研究所 動力伝達システム

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2008025520A2 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008025520A2 (de) 2008-03-06
DE102006041159B4 (de) 2012-04-19
WO2008025520A3 (de) 2008-04-17
US20100326751A1 (en) 2010-12-30
CN101511625A (zh) 2009-08-19
DE102006041159A1 (de) 2008-03-20
CN101511625B (zh) 2013-05-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006041159B4 (de) Hybridantriebsvorrichtung
EP1954542B1 (de) Hybridantrieb für fahrzeuge sowie verfahren zur steuerung eines getriebes für einen hybridantrieb
EP3230107B1 (de) Antriebsvorrichtung für ein hybridgetriebenes kraftfahrzeug
DE102013206176A1 (de) Fahrzeugantrieb
WO2021093930A1 (de) Getriebeanordnung für hybridantrieb und verfahren zum steuern eines hybridantriebs
DE102021204618A1 (de) Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung
DE102018220444B4 (de) Getriebeanordnung für einen Hybridantriebsstrang mit Nebenaggregaten
DE102008044035B4 (de) Allrad-Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangs
DE102013222721A1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit dem Antriebsstrang
DE102021001651B4 (de) Elektrifiziertes Radien-Überlagerungslenkgetriebe
DE102018000195A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
DE102021208557A1 (de) Getriebe und Antriebsstrang für ein Fahrzeug
DE102021205337A1 (de) Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung
WO2005100826A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum anpassen eines wechselgetriebes
DE102019201637A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug
DE102022001152B3 (de) Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftwagen
DE102022000830B4 (de) Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug sowie Kraftfahrzeug, insbesondere Kraftwagen
DE102021213311B4 (de) Hybridgetriebevorrichtung und Kraftfahrzeug mit einer Hybridgetriebevorrichtung
WO2024046747A1 (de) Hybridantriebssystem für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen, sowie kraftfahrzeug
EP3865329A1 (de) Antriebsbaugruppe mit e-maschine für ein kraftfahrzeug
DE102018001504A1 (de) Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für einen Kraftwagen
WO2023198430A1 (de) Hybridantriebssystem für ein kraftfahrzeug sowie kraftfahrzeug, insbesondere kraftwagen
DE102022210575A1 (de) Getriebe und Antriebsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug
WO2024046749A1 (de) Hybridantriebssystem für ein kraftfahrzeug, insbesondere für einen kraftwagen
DE102021202981A1 (de) Anfahreinrichtung für ein Getriebe

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

17P Request for examination filed

Effective date: 20090401

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MT NL PL PT RO SE SI SK TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: AL BA HR MK RS

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
17Q First examination report despatched

Effective date: 20101013

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20160301