EP2282906A1 - Hybrid drive train for a motor vehicle and method for operating the hybrid drive train - Google Patents

Hybrid drive train for a motor vehicle and method for operating the hybrid drive train

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Publication number
EP2282906A1
EP2282906A1 EP09761609A EP09761609A EP2282906A1 EP 2282906 A1 EP2282906 A1 EP 2282906A1 EP 09761609 A EP09761609 A EP 09761609A EP 09761609 A EP09761609 A EP 09761609A EP 2282906 A1 EP2282906 A1 EP 2282906A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electric machine
transmission
gear
hybrid powertrain
zei
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Withdrawn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
EP09761609A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Peter Ziemer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2282906A1 publication Critical patent/EP2282906A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60W2710/08—Electric propulsion units
    • B60W2710/083—Torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • 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
    • 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
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    • Y02T10/62—Hybrid vehicles
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/64—Electric machine technologies in electromobility

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating the hybrid powertrain according to the invention.
  • hybrid vehicles comprising a hybrid transmission comprising a base transmission and a hybrid assembly, wherein the hybrid assembly generally replaces a hydrodynamic torque converter.
  • the hybrid assembly generally replaces a hydrodynamic torque converter.
  • they comprise at least one electric motor or one electrical machine, which can be operated by a motor or generator depending on the operating state.
  • a generator is driven by the internal combustion engine, with the generator supplying electric power to the electric motor driving the wheels.
  • parallel hybrid vehicles are known in which an addition of the torques of the internal combustion engine and at least one connectable to the internal combustion engine electric machine is preferably carried out by means of a Summ istsgethebes, for example by means of a planetary gear.
  • the at least one electric machine can be connected to the belt drive or to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the torques generated by the internal combustion engine and / or the at least one electric machine are transmitted to the driven axle via a downstream transmission.
  • so-called power split hybrid powertrains are known in which a power split takes place.
  • Such drive trains include, for example, an internal combustion engine, two electric motors, a simple planetary gear set and a differential.
  • the internal combustion engine only brings output torque or power to the road when an electric motor is operated as a generator and can therefore apply a counter-torque.
  • This generically generated electric power is passed directly to the other electric motor, which is operated as a drive motor and thereby accelerates the vehicle.
  • the vehicle has an auto-start-stop function and regenerative braking (i.e., recuperation) for charging the battery of the electric machine, which is not used to drive the vehicle.
  • regenerative braking i.e., recuperation
  • the combustion engine is supported by the electric machine to increase power (boost) or increase efficiency.
  • full hybrid vehicles are capable of being driven purely by electric motor, including starting and accelerating.
  • hybrid powertrains are preferably high-performance batteries, especially nickel-metal hybrid Battehen, which allow purely electric driving or fast charge and discharge double-layer capacitors with high power density.
  • the use of hybrid powertrains is intended to increase performance and comfort over existing powertrain systems and / or reduce fuel consumption and emissions.
  • hybrid powertrains Another disadvantage of hybrid powertrains is that the electric driving takes place by feeding previously fossil energy into the battery and subsequent removal, which is associated with significant losses.
  • the low energy density (about 5 Wh / kg) of the energy storage vehicle weight increases, which has a negative impact on consumption.
  • construction costs and the manufacturing and assembly costs of hybrid powertrains are high.
  • the present invention has for its object to provide a hybrid powertrain, which allows for increased performance and while maintaining the comfort of an automatic transmission, a reduction in fuel consumption and emissions and cheaper in terms of construction cost, weight and cost compared to the known hybrid-Anthebsstrnature.
  • Another object of the invention is to provide a method for operating the hybrid powertrain according to the invention.
  • a hybrid powertrain for a motor vehicle comprising an internal combustion engine, at least two electric machines, a preferably positive switchable multi-speed transmission with a transmission input shaft and a transmission output shaft, a switching operation, at least one electrical energy storage and control, power electronics and sensors, in which the internal combustion engine and the rotor of the first electric machine fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive together or individually connected to the transmission input shaft of the multi-gear transmission, wherein the transmission output shaft of the multi-gear transmission fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive with at least one wheel or a Differential of a first vehicle axle, preferably the front axle is connected. Furthermore, the rotor of the second electric machine is connected either to at least one wheel or a differential of the first vehicle axle or at least one wheel or a differential of a second vehicle axle fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
  • the multi-speed transmission is designed as a countershaft transmission;
  • the countershaft transmission may be the same or similar to a pull key or have unsynchronized jaw clutches.
  • the switching operation is preferably carried out by an electric motor.
  • an automatic gearshift also manual gear selection is possible.
  • unsynchronized jaw clutches may be provided in the multi-speed transmission on one or more gears.
  • synchronization devices can be provided on one or more gears.
  • the first electric machine may be arranged in front of the internal combustion engine, so that the internal combustion engine, viewed in the direction of flow of force, is arranged between the first electric machine and the transmission. It can also be provided that the first and / or the second electric machine can be disengaged via a switching element, preferably via a dog clutch, as a result of which the drag torques are further reduced.
  • the at least one energy store is preferably designed in the form of a double-layer capacitor.
  • a torsion damper In the context of an advantageous development of the invention can be arranged between the engine and the transmission input shaft, a torsion damper; Further, a third electric machine may be arranged on the first vehicle axle, wherein the third electric machine between a differential and a drive wheel and the second electric machine between the differential and the other drive wheel is arranged either fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
  • the internal combustion engine and the electric machines can be installed transversely to the direction of travel, as a result of which a considerable improvement in efficiency can be achieved by dispensing with a power diversion.
  • a third and the second or a fourth electric machine can be arranged on the second, preferably rear vehicle axle, wherein the rotor of the third electric machine with the one drive wheel and the rotor of the second or fourth electric machine is connected to the other drive wheel of the second vehicle axle, either fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
  • a torque vectoring hybrid is realized in which the shifting of torque from one wheel of the axle to the other wheel is made possible.
  • the countershaft transmission has a second transmission output shaft which is arranged parallel to the first transmission output shaft, as a result of which higher torques and / or shortening of the overall length can be achieved;
  • the torque transmission takes place via each of the transmission output shafts arranged spur gears, which mesh with a spur gear, which in turn is connected to a further output, for example with a differential.
  • the first gear as an enabler gear, d. H. be executed with torque limit.
  • the hydraulic and the hydraulic pump can be omitted if the switching operation for Gangeintial. Gang interpretation is carried out by electric motor.
  • the parking lock function is realized without an explicitly executed parking lock by engaging a gear in the manual transmission, wherein the release of this parking lock, d. H. the Gangauslegen done by means of a torque applied in mountain climbing to drive train relaxation by the second electric machine.
  • the internal combustion engine can be started in the course of a direct start by the first electric machine with a gear set;
  • the invention provides that the functions of electric starting, maneuvering and crawling forward and backward - making a reverse without an additional reverse gear can be realized - geared gear on the second electric machine can be realized which via the at least one electrical energy storage and / or the running in generator mode first electric machine is powered, which in turn is operated by the internal combustion engine as a generator.
  • driving on is continued by internal combustion engine or internal combustion engine with electrical assistance (boosting) by means of gangrene. insert realized in the manual transmission at synchronous speed between the transmission input shaft and a loose wheel arranged on this shaft.
  • starting or pulling up of the internal combustion engine while simultaneously starting forward when the first and / or second electric machine is in operation is possible by operating the first and / or second electric machine during engine operation, it being possible to continue driving by internal combustion engine or internal combustion engine with electric assistance with engaged gear; theoretically, in this way, an engine stalling with subsequent starting possible.
  • This procedure offers a high degree of spontaneity in that short-term energization of the second electric machine is possible during load transfer, wherein the magnitude of the torque can be determined, for example, via a driving resistance balance.
  • gear shifting in the manual transmission takes place in the no-load or almost no-load state by means of the actuation of an actuator in the case of load-high or load-return circuits.
  • the synchronous operation between the transmission input shaft and the idler gear of the higher or lower gear in the gearbox arranged on this transmission shaft can be accelerated by accelerating the transmission input shaft by an engine intervention on the internal combustion engine and / or by applying a torque through the first electric machine Generator or engine operation are produced, with low gear jumps favor a fast speed adjustment to the transmission input shaft and thus also on the crankshaft.
  • a fast speed adjustment is not necessarily required because the drive torque is provided to the drive axle during the circuit of the second electric machine.
  • the insertion of a new gear in the manual transmission at load high and load reversing can be done on the one hand at a slight differential speed between the transmission input shaft and arranged on this gear shaft idler gear of the new gear, for example by inserting a shift claw for meshing.
  • a new gear at a slight differential speed between the transmission input shaft and arranged on this gear shaft idler gear or complete synchronization can be engaged, the switching operation occurs exactly when both driving teeth are such that there is a tooth-tooth-gap position, whereby a meshing without frontally striking is possible.
  • the (combustion) engine brake can be switched off by gear shifting. Furthermore, a recuperation by generator operation of the first electric machine with engaged gear and / or allows the second electric machine, wherein in the event that recuperation is omitted, the energy storage can turn out smaller.
  • a sailing operation can be realized by Gangauslegen or by Gangauslegen followed by engine stop.
  • For vehicle braking or coasting to below a certain predetermined speed or for stopping the vehicle is proposed, when falling below a certain predetermined speed, switch back depending on the driving program and the engine speed or interpret the gear engaged; This is done analogously to the described procedure in the case of load-high or load-return circuits.
  • a vibration damping can be carried out by at least one electric machine.
  • At least one electric machine can also be used as a resolver.
  • the internal combustion engine can be used as a speed sensor, in particular in torsionally rigid connection to the transmission input shaft.
  • a directed, torsionally rigid connection between the engine and the transmission input shaft can be used to allow the ignition speed and angular position detection, whereby the insertion of a new gear is simplified.
  • the delivered electrical energy of an electric machine is used by the at least one further electric machine.
  • the burn The first electric machine brakes the internal combustion engine and generates power, which in turn drives the second electric machine, which takes over the load of the upshift, in this way, during an upshift less energy from the taken from electrical storage.
  • Figure 1 A schematic representation of an embodiment according to the invention of a hybrid powertrain for a motor vehicle
  • Figure 2 A schematic representation of a second embodiment according to the invention of a hybrid powertrain for a motor vehicle.
  • a hybrid-Avemhebsstrang comprising an internal combustion engine 1 in front - transverse construction, two electric machines 9, 1 1, a multi-course transmission 2, an electromotive shift actuator 3, as electrical energy storage double-layer capacitors 4, a controller 5 with Power electronics and speed sensors 6, 7 which are arranged in front of and behind the transmission 2.
  • the internal combustion engine 1 is connected via a torsion damper 8 to the first electric machine 9, which is connected in a rotationally fixed manner to the transmission input shaft 10 of the transmission 2.
  • the second electric machine according to the invention is connected via a spur gear 12 to the transmission output shaft 13 of the transmission 2.
  • the transmission output shaft 13 of the transmission 2 is connected via a spur gear 14 with a differential 15 for distributing the drive torque to the two front wheels 16, 17 of the motor vehicle.
  • first-gear short total ratio which may be 21.5, for example, creep speeds similar to the creep speeds of an off-road vehicle of less than 5 km / h at 1000 rpm can be achieved with a static tire rolling radius of 0.277m.
  • Typical values for the ratio jumps are: 1, 43 (1-2 speed), 1.40 (2-3 speed), 1.36 (3-4 speed), 1.32 (4-5 speed), 1.28 (5-6 speed), 1, 25 (6-7 speed), 1, 23 (7-8 speed), 1, 20 (8-9 speed) and 1, 19 (9-10 speed).
  • Typical values for the ratio jumps are: 1, 43 (1-2 speed), 1.40 (2-3 speed), 1.36 (3-4 speed), 1.32 (4-5 speed), 1.28 (5-6 speed), 1, 25 (6-7 speed), 1, 23 (7-8 speed), 1, 20 (8-9 speed) and 1, 19 (9-10 speed).
  • the drive train according to the invention can be expanded to a torque vectoring embodiment by the use of two electric machines 1 1, 18 in the form of a tandem electric machine on the rear axle of the vehicle, as illustrated by FIG. 2.
  • the second electric machine 1 1 is assigned to a wheel 21 of the rear axle and a transmission 19 with the Connected rear axle.
  • a third, also connected to the controller 5 electric machine 18 is provided, which is associated with the other wheel 22 of the rear axle and is connected via a gear 20 to the rear axle.

Abstract

The invention relates to a hybrid drive train for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine (1), at least two electric machines (9, 11), a multi-speed transmission (2) with a transmission input shaft (10) and a transmission output shaft (13), a transmission shift actuator (3), at least one electrical energy storage device (4) as well as a control system (5), power electronics and sensor technology (6, 7). The internal combustion engine (1) and the rotor of the first electric machine (9) are connected permanently or over a gear unit or a chain driving mechanism or a toothed belt driving mechanism jointly or individually with the transmission input shaft (10) of the multi-speed transmission (2). The transmission output shaft (13) of the multi-speed transmission is connected permanently or over a gear unit (14) or a chain drive or a toothed belt drive with at least one wheel or one differential (15) of a first vehicle axis, for which the rotor of the second electric machine (11) is connected either with at least one wheel or a differential (15) of the first vehicle axis or with at least one wheel or a differential of the second vehicle axis or over a gear unit or a chain drive or a toothed belt drive.

Description

Hybridantriebsstranq für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Hybrid powertrain for a motor vehicle and method for operating the
HvbridantriebsstranαsHvbridantriebsstranαs
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs.The present invention relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle according to the preamble of claim 1. Furthermore, the invention relates to a method for operating the hybrid powertrain according to the invention.
Aus dem Stand der Technik sind Hybridfahrzeuge umfassend ein Hybridgetriebe enthaltend ein Basisgetriebe und eine Hybridbaugruppe bekannt, wobei die Hybridbaugruppe in der Regel einen hydrodynamischen Drehmomentwandler ersetzt. Sie umfassen zusätzlich zu dem Verbrennungsmotor zumindest einen Elektromotor bzw. eine elektrische Maschine, welche je nach Betriebszustand motorisch oder generatorisch betrieben werden kann. Bei seriellen Hybridfahrzeugen wird ein Generator vom Verbrennungsmotor angetrieben, wobei der Generator den die Räder antreibenden Elektromotor mit elektrischer Energie versorgt.The prior art discloses hybrid vehicles comprising a hybrid transmission comprising a base transmission and a hybrid assembly, wherein the hybrid assembly generally replaces a hydrodynamic torque converter. In addition to the internal combustion engine, they comprise at least one electric motor or one electrical machine, which can be operated by a motor or generator depending on the operating state. In hybrid serial vehicles, a generator is driven by the internal combustion engine, with the generator supplying electric power to the electric motor driving the wheels.
Des weiteren sind parallele Hybridfahrzeuge bekannt, bei denen eine Addition der Drehmomente des Verbrennungsmotors und zumindest einer mit dem Verbrennungsmotor verbindbaren elektrischen Maschine vorzugsweise mittels eines Summierungsgethebes, beispielsweise mittels eines Planetengetriebes erfolgt.Furthermore, parallel hybrid vehicles are known in which an addition of the torques of the internal combustion engine and at least one connectable to the internal combustion engine electric machine is preferably carried out by means of a Summierungsgethebes, for example by means of a planetary gear.
Hierbei ist die zumindest eine elektrische Maschine mit dem Riementrieb oder mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbindbar. Die vom Verbrennungsmotor und/oder der zumindest einen elektrischen Maschine erzeugten Drehmomente werden über ein nachgeschaltetes Getriebe an die angetriebene Achse übertragen. Zudem sind sogenannte Power - Split- Hybridantriebsstränge bekannt, bei denen eine Leistungsverzweigung stattfindet. Derartige Antriebsstränge umfassen z.B. einen Verbrennungsmotor, zwei Elektromotoren, einen einfachen Planetensatz und ein Differential. Hierbei bringt der Verbrennungsmotor nur dann Abtriebsmoment bzw. Leistung auf die Straße, wenn ein Elektromotor als Generator betrieben wird und somit ein Gegenmoment aufbringen kann. Diese generatorisch erzeugte elektrische Leistung wird direkt an den weiteren Elektromotor weitergeleitet, der als Antriebsmotor betrieben wird und das Fahrzeug dadurch mitbeschleunigt.In this case, the at least one electric machine can be connected to the belt drive or to the crankshaft of the internal combustion engine. The torques generated by the internal combustion engine and / or the at least one electric machine are transmitted to the driven axle via a downstream transmission. In addition, so-called power split hybrid powertrains are known in which a power split takes place. Such drive trains include, for example, an internal combustion engine, two electric motors, a simple planetary gear set and a differential. Here, the internal combustion engine only brings output torque or power to the road when an electric motor is operated as a generator and can therefore apply a counter-torque. This generically generated electric power is passed directly to the other electric motor, which is operated as a drive motor and thereby accelerates the vehicle.
Bezogen auf Leistungsfähigkeit und Funktionsumfang der Hybridantriebsstränge wird nach dem Stand der Technik zwischen Micro-Hybrid, Mild- Hybrid und Vollhybrid differenziert.Based on the performance and functionality of the hybrid powertrains differentiated according to the prior art between micro-hybrid, mild hybrid and full hybrid.
Bei einem Micro-Hybrid verfügt das Fahrzeug über eine Auto-Start-Stop- Funktion und Bremsenergierückgewinnung (d.h. Rekuperation) zum Laden der Batterie der Elektromaschine, welche nicht zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt wird.In a micro-hybrid, the vehicle has an auto-start-stop function and regenerative braking (i.e., recuperation) for charging the battery of the electric machine, which is not used to drive the vehicle.
Bei einem Mildhybrid wird zusätzlich zu den Eigenschaften eines Micro- Hybrids der Verbrennungsmotor von der Elektromaschine zur Leistungssteigerung (boosten) oder zur Effizienzsteigerung unterstützt.In a mild hybrid, in addition to the characteristics of a micro-hybrid, the combustion engine is supported by the electric machine to increase power (boost) or increase efficiency.
Vollhybridfahrzeuge sind mit ihrer elektromotorischen Leistung in der Lage, dieses auch rein elektromotorisch angetrieben zu werden, einschließlich Anfahren und Beschleunigen.With their electromotive power, full hybrid vehicles are capable of being driven purely by electric motor, including starting and accelerating.
Als elektrische Speichermedien für Hybridantriebsstränge werden vorzugsweise Hochleistungsbatterien, insbesondere Nickel-Metallhybrid-Battehen, welche rein elektrisches Fahren ermöglichen oder schnell auf- und entladbare Doppelschichtkondensatoren mit hoher Leistungsdichte eingesetzt. Durch den Einsatz von Hybridantriebssträngen sollen, gegenüber bisherigen Antriebsstrangsystemen die Fahrleistungen und der Komfort gesteigert werden und/oder der Verbrauch bzw. die Emissionen gesenkt werden.As electrical storage media for hybrid powertrains are preferably high-performance batteries, especially nickel-metal hybrid Battehen, which allow purely electric driving or fast charge and discharge double-layer capacitors with high power density. The use of hybrid powertrains is intended to increase performance and comfort over existing powertrain systems and / or reduce fuel consumption and emissions.
In nachteiliger Weise sind jedoch Fahrten, insbesondere Konstantfahrten mit vollständig oder teilweise elektrisch eingebrachtem Vortrieb hinsichtlich Verbrauch und Emissionen ungünstiger gegenüber einem rein verbrennungsmotorisch eingebrachten Vortrieb, wenn der Verbrennungsmotor in verbrauchsgünstigen Drehzahlbereichen betrieben wird.In a disadvantageous way, however, trips, especially constant driving with fully or partially electrically introduced propulsion in terms of consumption and emissions are less favorable compared to a pure internal combustion engine introduced propulsion, when the engine is operated in low-consumption speed ranges.
Ein weiterer Nachteil von Hybridantriebssträngen besteht darin, dass das elektrische Fahren durch Einspeisen von vormals fossiler Energie in die Batterie und spätere Entnahme erfolgt, was jeweils mit signifikanten Verlusten verbunden ist. Zudem wird durch die niedrige Energiedichte (ca. 5 Wh/kg) der Energiespeicher das Fahrzeuggewicht erhöht, was sich auf den Verbrauch negativ auswirkt. Des weiteren sind Bauaufwand sowie die Herstellungs- und Montagekosten von Hybridantriebssträngen hoch.Another disadvantage of hybrid powertrains is that the electric driving takes place by feeding previously fossil energy into the battery and subsequent removal, which is associated with significant losses. In addition, the low energy density (about 5 Wh / kg) of the energy storage vehicle weight increases, which has a negative impact on consumption. Furthermore, construction costs and the manufacturing and assembly costs of hybrid powertrains are high.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Hybridantriebsstrang anzugeben, welcher bei gesteigerten Fahrleistungen sowie unter Beibehaltung des Komforts eines Automatgetriebes eine Reduzierung des Verbrauchs und der Emissionen ermöglicht und hinsichtlich Bauaufwand, Gewicht und Kosten, verglichen zu den bekannten Hybrid-Anthebssträngen günstiger ist.The present invention has for its object to provide a hybrid powertrain, which allows for increased performance and while maintaining the comfort of an automatic transmission, a reduction in fuel consumption and emissions and cheaper in terms of construction cost, weight and cost compared to the known hybrid-Anthebssträngen.
Ein weiteres Ziel der Erfindung ist es, ein Verfahren zum Betreiben des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs anzugeben.Another object of the invention is to provide a method for operating the hybrid powertrain according to the invention.
Diese Aufgabe wird für einen Hybridantriebsstrang durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Ein Verfahren zum Betreiben des erfindungs- gemäßen Hybridantriebsstrangs ist Gegenstand des Patentanspruchs 12. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den entsprechenden Unteransprüchen hervor.This object is achieved for a hybrid powertrain by the features of claim 1. A method of operating the invention The hybrid drive train according to the invention is the subject of claim 12. Further embodiments and advantages of the invention will be apparent from the corresponding subclaims.
Demnach wird ein Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, umfassend einen Verbrennungsmotor, mindestens zwei Elektroma- schinen, ein vorzugsweise formschlüssig schaltbares Mehrganggetriebe mit einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle, eine Schaltbetätigung, mindestens einem elektrischen Energiespeicher sowie eine Steuerung, Leistungselektronik und Sensorik, bei dem der Verbrennungsmotor und der Rotor der ersten Elektromaschine fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb gemeinsam oder einzeln mit der Getriebeeingangswelle des Mehrganggetriebes verbunden sind, wobei die Getriebeausgangswelle des Mehrganggetriebes fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb mit mindestens einem Rad oder einem Differential einer ersten Fahrzeugachse, vorzugsweise der Vorderachse, verbunden ist. Des weiteren ist der Rotor der zweiten Elektromaschine entweder mit mindestens einem Rad oder einem Differential der ersten Fahrzeugachse oder mit mindestens einem Rad oder einem Differential einer zweiten Fahrzeugachse fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb verbunden.Accordingly, a hybrid powertrain for a motor vehicle is proposed, comprising an internal combustion engine, at least two electric machines, a preferably positive switchable multi-speed transmission with a transmission input shaft and a transmission output shaft, a switching operation, at least one electrical energy storage and control, power electronics and sensors, in which the internal combustion engine and the rotor of the first electric machine fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive together or individually connected to the transmission input shaft of the multi-gear transmission, wherein the transmission output shaft of the multi-gear transmission fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive with at least one wheel or a Differential of a first vehicle axle, preferably the front axle is connected. Furthermore, the rotor of the second electric machine is connected either to at least one wheel or a differential of the first vehicle axle or at least one wheel or a differential of a second vehicle axle fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
Vorzugsweise ist das Mehrganggetriebe als Vorgelegegetriebe ausgeführt; insbesondere kann das Vorgelegegetriebe gleich oder ähnlich einem Ziehkeilgetriebe ausgebildet sein oder unsynchronisierte Klauenkupplungen aufweisen. Gemäß der Erfindung ist die Schaltbetätigung vorzugsweise elektromotorisch ausgeführt. Zudem ist neben einer automatischen Schaltbetätigung auch eine manuelle Gangwahl möglich.Preferably, the multi-speed transmission is designed as a countershaft transmission; In particular, the countershaft transmission may be the same or similar to a pull key or have unsynchronized jaw clutches. According to the invention, the switching operation is preferably carried out by an electric motor. In addition, an automatic gearshift also manual gear selection is possible.
Vorteilhafterweise können im Mehrganggetriebe an einem Gang oder an mehreren Gängen unsynchronisierte Klauenkupplungen vorgesehen sein. Um kürzere Schaltzeiten zu realisieren, können Synchronisierungsein- richtungen an einem Gang oder an mehreren Gängen vorgesehen sein. Des weiteren kann die erste Elektromaschine vor dem Verbrennungsmotor angeordnet sein, so dass der Verbrennungsmotor in Kraftflussrichtung betrachtet zwischen der ersten Elektromaschine und dem Getriebe angeordnet ist. Auch kann vorgesehen sein, dass die erste und/oder die zweite Elektromaschine über ein Schaltelement, vorzugsweise über eine Klauenkupplung ausrückbar sind, wodurch die Schleppmomente weiter reduziert werden.Advantageously, unsynchronized jaw clutches may be provided in the multi-speed transmission on one or more gears. In order to realize shorter shift times, synchronization devices can be provided on one or more gears. Furthermore, the first electric machine may be arranged in front of the internal combustion engine, so that the internal combustion engine, viewed in the direction of flow of force, is arranged between the first electric machine and the transmission. It can also be provided that the first and / or the second electric machine can be disengaged via a switching element, preferably via a dog clutch, as a result of which the drag torques are further reduced.
Gemäß der Erfindung ist der mindestens eine Energiespeicher vorzugsweise in Form eines Doppelschichtkondensators ausgeführt.According to the invention, the at least one energy store is preferably designed in the form of a double-layer capacitor.
Im Rahmen einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann zwischen dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeingangswelle ein Torsionsdämpfer angeordnet sein; ferner kann an der ersten Fahrzeugachse eine dritte Elektromaschine angeordnet sein, wobei die dritte Elektromaschine zwischen einem Differential und einem Antriebsrad und die zweite Elektromaschine zwischen dem Differential und dem anderen Antriebsrad jeweils entweder fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb angeordnet ist.In the context of an advantageous development of the invention can be arranged between the engine and the transmission input shaft, a torsion damper; Further, a third electric machine may be arranged on the first vehicle axle, wherein the third electric machine between a differential and a drive wheel and the second electric machine between the differential and the other drive wheel is arranged either fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
In vorteilhafter Weise können der Verbrennungsmotor und die Elektro- maschinen quer zur Fahrtrichtung eingebaut sein, wodurch eine deutliche Wirkungsgradverbesserung durch Verzicht auf eine Leistungsumlenkung erzielbar ist.Advantageously, the internal combustion engine and the electric machines can be installed transversely to the direction of travel, as a result of which a considerable improvement in efficiency can be achieved by dispensing with a power diversion.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann eine dritte und die zweite oder eine vierte Elektromaschine auf der zweiten, vorzugsweise hinteren Fahrzeugachse angeordnet sein, wobei der Rotor der dritten Elektromaschine mit dem einen Antriebsrad und der Rotor der zweiten bzw. vierten Elektromaschine mit dem anderen Antriebsrad der zweiten Fahrzeugachse, jeweils entweder fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb verbunden ist. Auf diese Weise wird ein Torque Vectoring Hybrid realisiert, bei dem die Verschiebung von Moment von einem Rad der Achse auf das andere Rad ermöglicht wird.According to a development of the invention, a third and the second or a fourth electric machine can be arranged on the second, preferably rear vehicle axle, wherein the rotor of the third electric machine with the one drive wheel and the rotor of the second or fourth electric machine is connected to the other drive wheel of the second vehicle axle, either fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive. In this way, a torque vectoring hybrid is realized in which the shifting of torque from one wheel of the axle to the other wheel is made possible.
Des weiteren kann vorgesehen sein, dass das Vorgelegegetriebe eine parallel zur ersten Getriebeausgangswelle angeordnete zweite Getriebeausgangswelle aufweist, wodurch höhere Drehmomente und/oder eine Baulängenverkürzung realisierbar sind; hierbei erfolgt die Drehmomentübertragung über jeweils an den Getriebeausgangswellen angeordneten Stirnrädern, welche mit einem Stirnrad kämmen, das wiederum mit einem weiteren Abtrieb, beispielsweise mit einem Differential verbunden ist.Furthermore, it can be provided that the countershaft transmission has a second transmission output shaft which is arranged parallel to the first transmission output shaft, as a result of which higher torques and / or shortening of the overall length can be achieved; In this case, the torque transmission takes place via each of the transmission output shafts arranged spur gears, which mesh with a spur gear, which in turn is connected to a further output, for example with a differential.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann der erste Gang als Enabler-Gang, d. h. mit Momentenbegrenzung ausgeführt sein.In the powertrain according to the invention, the first gear as an enabler gear, d. H. be executed with torque limit.
Durch die erfindungsgemäße Konzeption kann auf Anfahrkupplung, Reibschaltelemente und Synchronisierungseinrichtungen verzichtet werden, da die Fahranteile, in denen die genannten Reibschaltelemente mit Differenzdrehzahl, also wärmeerzeugend und somit energieverbrauchend betrieben werden, nämlich Anfahren, Kriechen, Rangieren und Gangwechsel, von den Elektroma- schinen übernommen werden, wobei die elektrische Energie entweder durch die erste Elektromaschine und/oder durch den elektrischen Energiespeicher bereitgestellt wird.Due to the conception according to the invention, it is possible to dispense with starting clutch, friction shifting elements and synchronization devices since the driving components in which said friction shifting elements are operated at differential speed, ie heat generating and thus energy consuming, namely starting, crawling, maneuvering and gear shifting, are taken over by the electric machines , wherein the electrical energy is provided either by the first electric machine and / or by the electrical energy storage.
Durch Verzicht auf längere Fahrten mit verbrauchsgünstigem rein elektrischen Antrieb können zudem anstelle gewichtstreibender Batterien mit einer hohen Kapazität beispielsweise schnell auf- und entladende Doppelschichtkondensatoren eingesetzt werden. Des weiteren kann gemäß der Erfindung auf eine Parksperre und eine zusätzliche Einrichtung für den Rückwärtsgang verzichtet werden, wie im folgenden erläutert wird.By dispensing with longer trips with fuel-efficient purely electric drive, for example, instead of weight-carrying batteries with a high capacity, it is possible to use rapidly charging and discharging double-layer capacitors. Furthermore, according to the invention can be dispensed with a parking brake and an additional device for the reverse gear, as will be explained below.
Ferner kann insbesondere bei kleineren Kraftfahrzeugen die Hydraulik und die Hydraulikpumpe entfallen, wenn die Schaltbetätigung zum Gangeinbzw. Gangauslegen elektromotorisch erfolgt.Furthermore, especially for smaller vehicles, the hydraulic and the hydraulic pump can be omitted if the switching operation for Gangeinbzw. Gang interpretation is carried out by electric motor.
Durch den Verzicht auf die oben genannten Bauteile werden in vorteilhafter Weise Bauaufwand, Gewicht und Kosten deutlich reduziert, wobei gleichzeitig der Verbrauch gesenkt und die Fahrleistungen gesteigert werden.By dispensing with the above-mentioned components construction costs, weight and costs are reduced significantly, at the same time the consumption is reduced and the driving performance is increased.
Erfindungsgemäß wird die Parksperrenfunktion ohne eine explizit ausgeführte Parksperre durch Einlegen eines Ganges im Schaltgetriebe realisiert, wobei das Lösen dieser Parksperre, d. h. das Gangauslegen mittels eines in Bergaufrichtung aufgebrachten Drehmoments zur Antriebsstrangentspannung durch die zweite Elektromaschine erfolgt.According to the invention, the parking lock function is realized without an explicitly executed parking lock by engaging a gear in the manual transmission, wherein the release of this parking lock, d. H. the Gangauslegen done by means of a torque applied in mountain climbing to drive train relaxation by the second electric machine.
Der Verbrennungsmotor kann im Rahmen eines Direktstarts durch die erste Elektromaschine bei ausgelegtem Gang gestartet werden; zudem ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Funktionen elektrisches Anfahren, Rangieren und Kriechen vorwärts und rückwärts - wodurch eine Rückwärtsfahrt ohne eine zusätzliche Rückwärtsgangeinrichtung realisierbar ist - bei ausgelegtem Gang über die zweite Elektromaschine realisiert werden, welche dabei über den zumindest einen elektrischen Energiespeicher und/oder über die im Generatorbetrieb laufende erste Elektromaschine versorgt wird, die wiederum durch den Verbrennungsmotor generatorisch betrieben wird.The internal combustion engine can be started in the course of a direct start by the first electric machine with a gear set; In addition, the invention provides that the functions of electric starting, maneuvering and crawling forward and backward - making a reverse without an additional reverse gear can be realized - geared gear on the second electric machine can be realized which via the at least one electrical energy storage and / or the running in generator mode first electric machine is powered, which in turn is operated by the internal combustion engine as a generator.
Im Rahmen des Verfahrens zum Betreiben des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs wird ein Weiterfahren verbrennungsmotorisch oder verbrennungsmotorisch mit elektrischer Unterstützung (Boosten) durch Gang- einlegen im Schaltgetriebe bei Synchrondrehzahl zwischen der Getriebeeingangswelle und einem auf dieser Welle angeordneten Losrad realisiert.In the context of the method for operating the hybrid powertrain according to the invention, driving on is continued by internal combustion engine or internal combustion engine with electrical assistance (boosting) by means of gangrene. insert realized in the manual transmission at synchronous speed between the transmission input shaft and a loose wheel arranged on this shaft.
Ferner ist ein Fahren mit elektrischer Unterstützung mit Energie aus dem Energiespeicher und/oder durch Generatorbetrieb der ersten Elektromaschine über die zweite Elektromaschine oder mit Energie aus dem zumindest einen Energiespeicher über beide Elektromaschinen im Motorbetrieb möglich.Furthermore, driving with electrical assistance with energy from the energy store and / or by generator operation of the first electric machine via the second electric machine or with energy from the at least one energy store via both electric machines during engine operation is possible.
Gemäß der Erfindung ist ein Starten bzw. Hochziehen des Verbrennungsmotors bei gleichzeitigem Anfahren vorwärts bei eingelegtem, vorzugsweise ersten Gang durch Betreiben der ersten und/oder zweiten Elektromaschine im Motorbetrieb möglich, wobei ein Weiterfahren verbrennungsmotorisch oder verbrennungsmotorisch mit elektrischer Unterstützung mit eingelegtem Gang möglich ist; theoretisch ist auf diese Weise auch ein Motorabwürgen mit anschließendem Starten möglich.According to the invention, starting or pulling up of the internal combustion engine while simultaneously starting forward when the first and / or second electric machine is in operation is possible by operating the first and / or second electric machine during engine operation, it being possible to continue driving by internal combustion engine or internal combustion engine with electric assistance with engaged gear; theoretically, in this way, an engine stalling with subsequent starting possible.
Bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen erfolgt eine teilweise bzw. vollständige Lastübernahme durch die zweite Elektromaschine, die im Zugbetrieb als Motor und im Schubbetrieb generatorisch betrieben wird, wobei gleichzeitig die Verspannung im eingelegten Gang des Schaltgetriebes durch einen Motoreingriff mittels des Verbrennungsmotors und/oder durch Aufbringen eines positiven oder negativen Drehmomentes durch die erste Elektromaschine gelöst wird.In load high and load reversals a partial or complete load transfer takes place by the second electric machine, which is operated as a train engine and in overrun operation, while the tension in the engaged gear of the gearbox by an engine intervention by means of the internal combustion engine and / or by applying a positive or negative torque is released by the first electric machine.
Diese Vorgehensweise bietet eine hohe Spontanität dadurch, dass eine kurzfristige Bestromung der zweiten Elektromaschine bei der Lastübernahme möglich ist, wobei die Höhe des Momentes beispielsweise über eine Fahrwi- derstandsbilanzierung ermittelt werden kann. Gemäß der Erfindung erfolgt bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen das Gangauslegen im Schaltgetriebe im lastlosen bzw. fast lastlosen Zustand durch die Betätigung eines Aktuators.This procedure offers a high degree of spontaneity in that short-term energization of the second electric machine is possible during load transfer, wherein the magnitude of the torque can be determined, for example, via a driving resistance balance. According to the invention, gear shifting in the manual transmission takes place in the no-load or almost no-load state by means of the actuation of an actuator in the case of load-high or load-return circuits.
Des weiteren kann bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen der Synchronlauf zwischen der Getriebeeingangswelle und dem auf dieser Getriebewelle angeordneten Losrad des höheren bzw. niedrigeren Ganges im Schaltgetriebe durch Beschleunigen der Getriebeeingangswelle durch einen Motoreingriff am Verbrennungsmotor und/oder durch Aufbringen eines Drehmomentes durch die erste Elektromaschine durch Generator- bzw. Motorbetrieb hergestellt werden, wobei niedrige Gangsprünge eine schnelle Drehzahlanpassung an der Getriebeeingangswelle und damit auch an der Kurbelwelle begünstigen. Hierbei ist eine schnelle Drehzahlanpassung nicht unbedingt erforderlich, weil das Antriebsmoment an der Antriebsachse während der Schaltung von der zweiten Elektromaschine bereitgestellt wird.Furthermore, in the case of load-high or load-reset circuits, the synchronous operation between the transmission input shaft and the idler gear of the higher or lower gear in the gearbox arranged on this transmission shaft can be accelerated by accelerating the transmission input shaft by an engine intervention on the internal combustion engine and / or by applying a torque through the first electric machine Generator or engine operation are produced, with low gear jumps favor a fast speed adjustment to the transmission input shaft and thus also on the crankshaft. Here, a fast speed adjustment is not necessarily required because the drive torque is provided to the drive axle during the circuit of the second electric machine.
Das Einlegen eines neuen Ganges im Schaltgetriebe bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen kann zum Einen bei geringfügiger Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeeingangswelle und dem auf dieser Getriebewelle angeordneten Losrad des neuen Ganges, beispielsweise durch Einlegen einer Schaltklaue zum Einspuren erfolgen. Zum Anderen kann ein neuer Gang bei geringfügiger Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeeingangswelle und dem auf dieser Getriebewelle angeordneten Losrad oder vollständigem Synchronlauf eingelegt werden, wobei die Schaltbetätigung genau dann erfolgt, wenn beide Mitnahmeverzahnungen derart zueinander stehen, dass eine Zahn-vor- Zahnlücke-Stellung vorliegt, wodurch ein Einspuren ohne stirnseitiges Anschlagen möglich ist.The insertion of a new gear in the manual transmission at load high and load reversing can be done on the one hand at a slight differential speed between the transmission input shaft and arranged on this gear shaft idler gear of the new gear, for example by inserting a shift claw for meshing. On the other hand, a new gear at a slight differential speed between the transmission input shaft and arranged on this gear shaft idler gear or complete synchronization can be engaged, the switching operation occurs exactly when both driving teeth are such that there is a tooth-tooth-gap position, whereby a meshing without frontally striking is possible.
In vorteilhafter Weise kann durch Gangauslegen die (Verbrennungs-) Motorbremse abgeschaltet werden. Des weiteren wird eine Rekuperation durch Generatorbetrieb der ersten Elektromaschine bei eingelegtem Gang und/oder der zweiten Elektromaschine ermöglicht, wobei für den Fall, dass auf Rekupe- ration verzichtet wird, der Energiespeicher kleiner ausfallen kann.Advantageously, the (combustion) engine brake can be switched off by gear shifting. Furthermore, a recuperation by generator operation of the first electric machine with engaged gear and / or allows the second electric machine, wherein in the event that recuperation is omitted, the energy storage can turn out smaller.
Zudem kann ein Segelbetrieb durch Gangauslegen bzw. durch Gangauslegen mit anschließendem Motorstopp realisiert werden. Zum Fahrzeugabbremsen bzw. -ausrollen bis unterhalb einer bestimmten, vorgegebenen Geschwindigkeit bzw. zum Anhalten des Fahrzeugs wird vorgeschlagen, bei Unterschreiten einer bestimmten, vorgegebenen Geschwindigkeit, in Abhängigkeit vom Fahrprogramm und der Verbrennungsmotordrehzahl zurückzuschalten bzw. den eingelegten Gang auszulegen; dies erfolgt analog zu der beschriebenen Vorgehensweise bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen.In addition, a sailing operation can be realized by Gangauslegen or by Gangauslegen followed by engine stop. For vehicle braking or coasting to below a certain predetermined speed or for stopping the vehicle is proposed, when falling below a certain predetermined speed, switch back depending on the driving program and the engine speed or interpret the gear engaged; This is done analogously to the described procedure in the case of load-high or load-return circuits.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zum Betreiben des Antriebsstrangs kann eine Schwingungsdämpfung durch zumindest eine Elektromaschine erfolgen.According to an advantageous embodiment of the method for operating the drive train, a vibration damping can be carried out by at least one electric machine.
Mindestens eine Elektromaschine kann zusätzlich als Resolver verwendet werden.At least one electric machine can also be used as a resolver.
Ferner kann der Verbrennungsmotor als Drehzahlgeber, insbesondere bei verdrehsteifer Verbindung zur Getriebeeingangswelle eingesetzt werden.Furthermore, the internal combustion engine can be used as a speed sensor, in particular in torsionally rigid connection to the transmission input shaft.
Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann eine gerichtete, drehsteife Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und der Getriebeeingangswelle verwendet werden, um über die Zündung eine Drehzahl- und Winkellageerfassung zu ermöglichen, wodurch das Einlegen eines neuen Ganges vereinfacht wird.In the context of a further embodiment of the invention, a directed, torsionally rigid connection between the engine and the transmission input shaft can be used to allow the ignition speed and angular position detection, whereby the insertion of a new gear is simplified.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die abgegebene elektrischen Energie einer Elektromaschine durch die zumindest eine weitere Elektromaschine genutzt wird. Beispielsweise muss bei einer Zughochschaltung die Verbren- nungsmotordrehzahl bzw. die Rotordrehzahl der ersten Elektromaschine „gedrückt" werden, wobei die erste Elektromaschine den Verbrennungsmotor bremst und Strom erzeugt, der wiederum die zweite Elektromaschine, welche die Last der Hochschaltung übernimmt, antreibt. Auf diese Weise wird während einer Hochschaltung weniger Energie aus dem elektrischen Speicher entnommen.It is particularly advantageous if the delivered electrical energy of an electric machine is used by the at least one further electric machine. For example, during an upshift, the burn The first electric machine brakes the internal combustion engine and generates power, which in turn drives the second electric machine, which takes over the load of the upshift, in this way, during an upshift less energy from the taken from electrical storage.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail below with reference to the accompanying figures by way of example. Show it:
Figur 1 : Eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Hybridantriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug; undFigure 1: A schematic representation of an embodiment according to the invention of a hybrid powertrain for a motor vehicle; and
Figur 2: Eine schematische Darstellung einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Hybridantriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug.Figure 2: A schematic representation of a second embodiment according to the invention of a hybrid powertrain for a motor vehicle.
In Figur 1 ist ein Hybrid-Anthebsstrang gezeigt, umfassend einen Verbrennungsmotor 1 in Front - Quer - Bauweise, zwei Elektromaschinen 9, 1 1 , ein mehrere Gänge aufweisendes Getriebe 2, eine elektromotorische Schaltbetätigung 3, als elektrischen Energiespeicher Doppelschichtkondensatoren 4, eine Steuerung 5 mit Leistungselektronik und Drehzahlsensoren 6, 7 die vor und hinter dem Getriebe 2 angeordnet sind.In Figure 1, a hybrid-Aufhebsstrang is shown comprising an internal combustion engine 1 in front - transverse construction, two electric machines 9, 1 1, a multi-course transmission 2, an electromotive shift actuator 3, as electrical energy storage double-layer capacitors 4, a controller 5 with Power electronics and speed sensors 6, 7 which are arranged in front of and behind the transmission 2.
Bei dem in Figur 1 gezeigten Beispiel ist der Verbrennungsmotor 1 über einen Torsionsdämpfer 8 mit der ersten Elektromaschine 9 verbunden, die drehfest mit der Getriebeeingangswelle 10 des Getriebes 2 verbunden ist. Die zweite Elektromaschine ist erfindungsgemäß über ein Stirnradgetriebe 12 mit der Getriebeausgangswelle 13 des Getriebes 2 verbunden. Des weiteren ist die Getriebeausgangswelle 13 des Getriebes 2 über ein Stirnradgetriebe 14 mit einem Differential 15 zur Verteilung des Antriebsmomentes auf die beiden Vorderräder 16, 17 des Kraftfahrzeuges verbunden.In the example shown in FIG. 1, the internal combustion engine 1 is connected via a torsion damper 8 to the first electric machine 9, which is connected in a rotationally fixed manner to the transmission input shaft 10 of the transmission 2. The second electric machine according to the invention is connected via a spur gear 12 to the transmission output shaft 13 of the transmission 2. Furthermore, the transmission output shaft 13 of the transmission 2 is connected via a spur gear 14 with a differential 15 for distributing the drive torque to the two front wheels 16, 17 of the motor vehicle.
Das Mehrgewicht im Vergleich zu einem herkömmlichen Antriebsstrang, welches durch die Verwendung der ersten Elektromaschine anstelle eines konventionellen Anlassers und einer konventionellen Lichtmaschine, durch die zweite Elektromaschine, durch die Leistungselektronik und durch die Doppelschichtkondensatoren verursacht wird, wird zumindest durch den Entfall der Anfahrkupplung, den Synchronisierungen, der separaten Einrichtung zur Erzeugung des Rückwärtsganges sowie der Schaltbetätigung und durch den Einsatz eines kleineren Verbrennungsmotors teilkompensiert.The extra weight compared to a conventional powertrain, which is caused by the use of the first electric machine instead of a conventional starter and a conventional alternator, by the second electric machine, by the power electronics and by the double-layer capacitors, at least by the elimination of the starting clutch, the synchronizers , the separate means for generating the reverse gear and the shift operation and partially compensated by the use of a smaller internal combustion engine.
Bei einer kurzen Gesamtübersetzung des ersten Ganges, die beispielsweise 21 ,5 betragen kann, können bei einem statischen Reifenrollradius von 0,277 m Kriechgeschwindigkeiten ähnlich der Kriechgeschwindigkeiten eines Geländefahrzeuges von unter 5 km/h bei 1000 U/min erzielt werden.With a first-gear short total ratio, which may be 21.5, for example, creep speeds similar to the creep speeds of an off-road vehicle of less than 5 km / h at 1000 rpm can be achieved with a static tire rolling radius of 0.277m.
Typische Werte für die Gangsprünge sind: 1 ,43 (1 -2 Gang), 1 ,40 (2-3 Gang), 1 ,36 (3-4 Gang), 1 ,32 (4-5 Gang), 1 ,28 (5-6 Gang), 1 ,25 (6-7 Gang), 1 ,23 (7-8 Gang), 1 ,20 (8-9 Gang) und 1 ,19 (9-10 Gang). In vorteilhafter weise ergibt sich wegen der kleinen Gangsprünge und durch Boosten ein mit einem konventionellen Antriebsstrang mit mindestens 1 , 3-facher Motorleistung vergleichbares Beschleunigungsvermögen.Typical values for the ratio jumps are: 1, 43 (1-2 speed), 1.40 (2-3 speed), 1.36 (3-4 speed), 1.32 (4-5 speed), 1.28 (5-6 speed), 1, 25 (6-7 speed), 1, 23 (7-8 speed), 1, 20 (8-9 speed) and 1, 19 (9-10 speed). Advantageously, because of the small gear jumps and by boosting a comparable with a conventional powertrain with at least 1, 3 times engine performance acceleration capability.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ist auf eine Torque Vectoring - Ausführung durch den Einsatz zweier Elektromaschinen 1 1 , 18 in Form einer Tandem - Elektromaschine an der Hinterachse des Fahrzeugs erweiterbar, wie anhand Figur 2 veranschaulicht. Hierbei ist die zweite Elektromaschine 1 1 einem Rad 21 der Hinterachse zugeordnet und über ein Getriebe 19 mit der Hinterachse verbunden. Wie aus der Figur ersichtlich, ist eine dritte, ebenfalls mit der Steuerung 5 verbundene Elektromaschine 18 vorgesehen, die dem weiteren Rad 22 der Hinterachse zugeordnet ist und über ein Getriebe 20 mit der Hinterachse verbunden ist.The drive train according to the invention can be expanded to a torque vectoring embodiment by the use of two electric machines 1 1, 18 in the form of a tandem electric machine on the rear axle of the vehicle, as illustrated by FIG. 2. Here, the second electric machine 1 1 is assigned to a wheel 21 of the rear axle and a transmission 19 with the Connected rear axle. As can be seen from the figure, a third, also connected to the controller 5 electric machine 18 is provided, which is associated with the other wheel 22 of the rear axle and is connected via a gear 20 to the rear axle.
Selbstverständlich fällt auch jede konstruktive Ausbildung, insbesondere jede räumliche Anordnung der Bauteile des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs an sich sowie zueinander und soweit technisch sinnvoll, unter den Schutzumfang der vorliegenden Ansprüche, ohne die Funktion des Antriebsstrangs, wie sie in den Ansprüchen angegeben ist, zu beeinflussen, auch wenn diese Ausbildungen nicht explizit in den Figuren oder in der Beschreibung dargestellt sind. Of course, any structural design, in particular any spatial arrangement of the components of the drive train according to the invention per se and to one another and as far as technically feasible falls within the scope of the present claims, without affecting the function of the drive train, as indicated in the claims, also if these training are not explicitly shown in the figures or in the description.
BezuqszeichenREFERENCE CHARACTERS
1 Verbrennungsmotor1 internal combustion engine
2 Getriebe2 gears
3 Schaltbetätigung3 shift operation
4 elektrischer Energiespeicher4 electrical energy storage
5 Steuerung5 control
6 Drehzahlsensor6 speed sensor
7 Drehzahlsensor7 speed sensor
8 Torsionsdämpfer8 torsion dampers
9 Elektromaschine9 electric machine
10 Getriebeeingangswelle10 transmission input shaft
1 1 Elektromaschine1 1 electric machine
12 Stirnradgetriebe12 spur gear
13 Getriebeausgangswelle13 transmission output shaft
14 Stirnradgetriebe14 spur gear
15 Differential15 differential
16 Vorderrad16 front wheel
17 Vorderrad17 front wheel
18 Elektromaschine18 electric machine
19 Getriebe19 gears
20 Getriebe20 gears
21 Rad der Hinterachse21 wheel of the rear axle
22 Rad der Hinterachse 22 wheel of the rear axle

Claims

Patentan sprü ch e Patent Attorney
1. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor (1), mindestens zwei Elektromaschinen (9, 11), ein Mehrganggetriebe (2) mit einer Getriebeeingangswelle (10) und einer Getriebeausgangswelle (13), eine Schaltbetätigung (3), mindestens einen elektrischen Energiespeicher (4) sowie eine Steuerung (5), Leistungselektronik und Sensorik (6, 7), wobei der Verbrennungsmotor (1) und der Rotor der ersten Elektromaschine (9) fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb gemeinsam oder einzeln mit der Getriebeeingangswelle (10) des Mehrganggetriebes verbunden sind, wobei die Getriebeausgangswelle (13) des Mehrganggetriebes fest oder über ein Zahnradgetriebe (14) oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb mit mindestens einem Rad oder einem Differential (15) einer ersten Fahrzeugachse verbunden ist, wobei der Rotor der zweiten Elektromaschine (11) entweder mit mindestens einem Rad oder einem Differential (15) der ersten Fahrzeugachse oder mit mindestens einem Rad oder einem Differential der zweiten Fahrzeugachse fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb verbunden ist.1. hybrid drive train for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine (1), at least two electric machines (9, 11), a multi-speed transmission (2) with a transmission input shaft (10) and a transmission output shaft (13), a switching operation (3), at least one electrical Energy storage (4) and a controller (5), power electronics and sensors (6, 7), said internal combustion engine (1) and the rotor of the first electric machine (9) fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive together or individually with the transmission input shaft (10) of the multi-speed transmission are connected, wherein the transmission output shaft (13) of the multi-speed transmission is fixed or via a gear transmission (14) or a chain or toothed belt drive with at least one wheel or a differential (15) of a first vehicle axle connected, said Rotor of the second electric machine (11) either with at least one wheel or a differential (15) of the first vehicle axle or is connected to at least one wheel or a differential of the second vehicle axle fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
2. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach Anspruch 1 , dadurch geken n zei ch n et, dass das Mehrganggetriebe als Vorgelegegetriebe ausgeführt ist.2. hybrid powertrain for a motor vehicle, according to claim 1, characterized Porsche Group n zei ch et et that the multi-speed transmission is designed as a countershaft transmission.
3. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach Anspruch 2, dadurch geken n zei ch n et, dass das Mehrganggetriebe als Ziehkeilgetriebe ausgebildet ist.3. hybrid powertrain for a motor vehicle, according to claim 2, characterized Porsche Group n zei ch et et, that the multi-speed transmission is designed as a pull key transmission.
4. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach Anspruch 1 , 2 oder 3, dadurch geken n zei ch n et, dass im Mehrganggetriebe an einem Gang oder an mehreren Gängen unsynchronisierte Klauenkupplungen vorgesehen sind.4. Hybrid powertrain for a motor vehicle, according to claim 1, 2 or 3, characterized Porsche Group n zei ch et et that in multi-speed transmission on a Gang or at several courses unsynchronized jaw clutches are provided.
5. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch geken n zei ch n et, dass die erste Elektromaschine (9) vor dem Verbrennungsmotor (1) angeordnet ist, so dass der Verbrennungsmotor (1) in Kraftflussrichtung betrachtet zwischen der ersten Elektromaschine (9) und dem Getriebe (2) angeordnet ist.5. hybrid powertrain for a motor vehicle, according to claim 1, 2, 3 or 4, characterized Porsche Style n zei ch et, that the first electric machine (9) in front of the internal combustion engine (1) is arranged, so that the internal combustion engine (1) in the direction of force flow considered between the first electric machine (9) and the transmission (2) is arranged.
6. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass die erste und/oder die zweite Elektromaschine (9, 11) über ein Schaltelement ausrückbar sind.6. hybrid powertrain for a motor vehicle, according to one of the preceding claims, characterized Porsche Style n zei ch et et, that the first and / or the second electric machine (9, 11) can be disengaged via a switching element.
7. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass der mindestens eine elektrische Energiespeicher (4) in Form eines Doppelschichtkondensators ausgeführt ist.7. Hybrid powertrain for a motor vehicle, according to one of the preceding claims, characterized Porsche Group n zei ch et et, that the at least one electrical energy store (4) is designed in the form of a double-layer capacitor.
8. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass an der ersten Fahrzeugachse eine dritte Elektromaschine angeordnet ist, wobei die dritte Elektromaschine zwischen einem Differential (15) und einem Antriebsrad (16) und die zweite Elektromaschine zwischen dem Differential (15) und dem anderen Antriebsrad (17) jeweils entweder fest oder über ein Zahnradgetriebe oder einen Ketten — oder Zahnriementrieb angeordnet ist.8. Hybrid powertrain for a motor vehicle, according to one of the preceding claims, characterized Porsche Style n zei ch et et, that at the first vehicle axle, a third electric machine is arranged, wherein the third electric machine between a differential (15) and a drive wheel (16) and the second electric machine between the differential (15) and the other drive wheel (17) is arranged either fixed or via a gear transmission or a chain or toothed belt drive.
9. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 7, dadurch geken n zei ch n et, dass eine dritte Elektromaschine (18) und die zweite Elektromaschine (11) oder eine vierte Elektromaschine auf einer zweiten Fahrzeugachse angeordnet sind, wobei der Rotor der dritten Elektromaschine (18) mit dem einen Antriebsrad (22) und der Rotor der zweiten bzw. vierten Elektromaschine mit dem anderen Antriebsrad (21) der zweiten Fahrzeugachse, jeweils entweder fest oder über ein Zahnradgetriebe (19, 20) oder einen Ketten- oder Zahnriementrieb verbunden ist, so dass ein Torque Vectoring Hybrid realisiert wird, bei dem die Verschiebung von Moment von einem Rad (22) der Achse auf das andere Rad (21) ermöglicht wird.9. hybrid powertrain for a motor vehicle, according to one of the preceding claims 1 to 7, characterized Porsche Style et ze ze et, that a third electric machine (18) and the second electric machine (11) or a fourth electric machine are arranged on a second vehicle axle, wherein the rotor of the third electric machine (18) with the one drive wheel (22) and the rotor of the second and fourth electric machine with the other drive wheel (21) of the second vehicle axle, each either fixed or via a gear transmission (19, 20) or a Chain or toothed belt drive is connected, so that a torque vectoring hybrid is realized, in which the displacement of torque from one wheel (22) of the axle to the other wheel (21) is made possible.
10. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der ersten Elektromaschine (9) oder der Getriebeeingangswelle (10) ein Torsionsdämpfer (8) angeordnet ist.10. A hybrid powertrain for a motor vehicle, according to one of the preceding claims, characterized Porsche Style n zei ch et et, that between the engine (1) and the first electric machine (9) or the transmission input shaft (10), a torsion damper (8) is arranged.
11. Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch geken n zei ch n et, dass für den Fall, dass das Getriebe (2) als Vorgelegegetriebe ausgeführt ist, dieses eine parallel zur ersten Getriebeausgangswelle angeordnete zweite Getriebeausgangswelle aufweist, wobei die Drehmomentübertragung über jeweils an den Getriebeausgangswellen angeordneten Stirnrädern erfolgt, welche mit einem Stirnrad kämmen, das mit dem weiteren Abtrieb verbunden ist.11. Hybrid powertrain for a motor vehicle, according to one of the preceding claims, characterized Porsche Style zei ch et et, that in the event that the transmission (2) is designed as a countershaft transmission, this has a parallel to the first transmission output shaft second transmission output shaft, said Torque is transmitted via each arranged on the transmission output shafts spur gears, which mesh with a spur gear, which is connected to the further output.
12. Verfahren zum Betreiben eines nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 11 ausgeführten Hybridantriebsstrangs, dadurch geken n zei ch n et, dass die Funktionen elektrisches Anfahren, Rangieren und Kriechen vorwärts und rückwärts bei ausgelegtem Gang über die zweite Elektromaschine (11 ) realisiert werden, welche über den zumindest einen elektrischen Energiespeicher (4) und/oder über die im Generatorbetrieb laufende erste Elektromaschine (9) versorgt wird, welche durch den Verbrennungsmotor (1) generatorisch betrieben wird. 12. A method of operating a hybrid powertrain configured according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that the functions of electric starting, maneuvering and creeping forward and backward are realized with the gear being laid out via the second electric machine (11), which is supplied via the at least one electrical energy store (4) and / or via the first electric machine (9) running in the generator mode, which is operated as a generator by the internal combustion engine (1).
13. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach Anspruch 12, dadurch geken n zei ch n et, dass ein Starten bzw. Hochziehen des Verbrennungsmotors (1) bei gleichzeitigem Anfahren in Vorwärtsrichtung bei eingelegtem Gang durch Betreiben der ersten und/oder zweiten Elektromaschine (9, 11) im Motorbetrieb erfolgt, wobei optional ein Weiterfahren verbrennungsmotorisch oder verbrennungsmotorisch mit elektrischer Unterstützung bei eingelegtem Gang erfolgt.13. A method for operating a hybrid powertrain, according to claim 12, characterized Porsche Style n zei ch et, that a starting or pulling up of the internal combustion engine (1) with simultaneous start in the forward direction in gear engaged by operating the first and / or second electric machine (9 , 11) is carried out during engine operation, with optionally continuing combustion engine or internal combustion engine with electrical assistance in gear engaged.
14. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach Anspruch 12 oder 13, dadurch geken n zei ch n et, dass ein Fahren mit elektrischer Unterstützung mit Energie aus dem Energiespeicher (4) und/oder durch Generatorbetrieb der ersten Elektromaschine (9) über die zweite Elektromaschine (11) oder mit Energie aus dem zumindest einen Energiespeicher (4) über beide Elektromaschinen (9, 11) im Motorbetrieb möglich ist.14. A method of operating a hybrid powertrain, according to claim 12 or 13, characterized Porsche Style n zei ch et, that driving with electrical assistance with energy from the energy store (4) and / or by generator operation of the first electric machine (9) via the second Electric machine (11) or with energy from the at least one energy store (4) via both electric machines (9, 11) in engine operation is possible.
15. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach Anspruch 12, 13 oder 14, dadurch geken n zei ch n et, dass bei Lasthochbzw. Lastrückschaltungen eine teilweise bzw. vollständige Lastübernahme durch die zweite Elektromaschine (11) erfolgt, die im Zugbetrieb als Motor und im Schubbetrieb generatorisch betrieben wird, wobei gleichzeitig die Verspannung im eingelegten Gang des Getriebes (2) durch einen Motoreingriff mittels des Verbrennungsmotors (1) und/oder durch Aufbringen eines positiven oder negativen Drehmomentes durch die erste Elektromaschine (9) gelöst wird.15. A method for operating a hybrid powertrain, according to claim 12, 13 or 14, characterized Porsche Style n zei ch et et, that at Lasthochbzw. Load resets a partial or complete load transfer by the second electric machine (11), which is operated as a train engine and in overrun operation, while the tension in the engaged gear of the transmission (2) by an engine intervention by means of the internal combustion engine (1) and / or by applying a positive or negative torque by the first electric machine (9) is released.
16. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach Anspruch 12, 13, 14 oder 15, dadurch geken n zei ch n et, dass bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen der Synchronlauf zwischen der Getriebeeingangswelle (10) und dem auf dieser Getriebewelle angeordneten Losrad des höheren bzw. niedrigeren Ganges im Getriebe (2) durch Beschleunigen der Getriebeeingangswelle (10) durch einen Motoreingriff am Verbrennungsmo- tor (1) und/oder durch Aufbringen eines Drehmomentes durch die erste Elek- tromaschine (9) durch Generator- bzw. Motorbetrieb hergestellt wird.16. A method for operating a hybrid powertrain, according to claim 12, 13, 14 or 15, characterized Porsche Style n zei ch et, that at load high or load reversing the synchronism between the transmission input shaft (10) and arranged on this transmission shaft idler gear of the higher or lower gear in the transmission (2) by accelerating the transmission input shaft (10) by an engine intervention on the combustion engine Tor (1) and / or by applying a torque by the first electric machine (9) is produced by generator or motor operation.
17. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach Anspruch 12, 13, 14, 15 oder 16, dadurch geken n zei ch n et, dass das Einlegen eines neuen Ganges im Getriebe (2) bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen bei geringfügiger Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeeingangswelle (10) und dem auf dieser Getriebewelle angeordneten Losrad des neuen Ganges durch Einlegen einer Schaltklaue zum Einspuren erfolgt oder dass das Einlegen eines neuen Ganges im Getriebe (2) bei Lasthoch- bzw. Lastrückschaltungen bei geringfügiger Differenzdrehzahl zwischen der Getriebeeingangswelle (10) und dem auf dieser Getriebewelle angeordneten Losrad des neuen Ganges oder bei vollständigem Synchronlauf eingelegt wird, wobei die Schaltbetätigung genau dann erfolgt, wenn beide Mitnahmeverzahnungen derart zueinander stehen, dass eine Zahn-vor-Zahnlücke-Stellung vorliegt, wodurch ein Einspuren ohne stirnseitiges Anschlagen ermöglicht wird.17. A method for operating a hybrid powertrain, according to claim 12, 13, 14, 15 or 16, characterized Porsche Style n zei ch et, that the insertion of a new gear in the transmission (2) in load high or load reversing at a slight differential speed between the Transmission input shaft (10) and arranged on this gear shaft idler gear of the new gear by inserting a shift claw for meshing or that the insertion of a new gear in the transmission (2) at load high and load reversing at a slight differential speed between the transmission input shaft (10) and the arranged on this gear shaft idler gear of the new gear or is engaged in complete synchronous operation, wherein the switching operation takes place exactly when both driving teeth are such that a tooth-before-tooth gap position exists, whereby a meshing without frontal beating is possible.
18. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 17, dadurch geken n zei ch n et, dass die Parksperrenfunktion ohne eine explizit ausgeführte Parksperre durch Einlegen eines Ganges im Getriebe realisiert wird, wobei das Lösen dieser Parksperre, d. h. das Gangauslegen mittels eines in Bergaufrichtung aufgebrachten Drehmoments zur Antriebsstrangentspannung durch die zweite Elekt- romaschine (11) erfolgt.18. A method for operating a hybrid powertrain, according to any one of the preceding claims 12 to 17, characterized Porsche Style n zei ch et et, that the parking lock function is realized without an explicitly executed parking lock by engaging a gear in the transmission, the release of this parking lock, d. H. the gear design is carried out by means of a torque applied to the drive train relaxation in the uphill direction by the second electric machine (11).
19. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 18, dadurch geken n zei ch n et, dass ein Segelbetrieb durch Gangauslegen bzw. durch Gangauslegen mit anschließendem Motorstopp realisiert wird, wobei zum Fahrzeugabbremsen bzw. -ausrollen bis unterhalb einer bestimmten Geschwindigkeit bzw. zum Anhalten des Fahrzeugs, bei Unterschreiten einer bestimmten Geschwindigkeit, in Abhängigkeit vom Fahrprogramm und der Verbrennungsmotordrehzahl zurückgeschaltet bzw. der eingelegte Gang ausgelegt wird.19. A method of operating a hybrid powertrain, according to any one of the preceding claims 12 to 18, characterized Porsche Style n zei ch et, that a sail operation by Gangauslegen or by Gangauslegen with subsequent engine stop is realized, wherein the vehicle braking or -ausrollen to below a certain speed or to stop the vehicle when falling below a certain speed, in Depending on the driving program and the engine speed switched back or the gear engaged is designed.
20. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 19, dadurch geken n zei ch n et, dass die von einer Elektromaschine abgegebene elektrische Energie durch die zumindest eine weitere Elektromaschine genutzt wird20. A method for operating a hybrid powertrain, according to any one of the preceding claims 12 to 19, characterized Porsche Style n zei ch et, that the electrical energy emitted by an electric machine is used by the at least one further electric machine
21. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach Anspruch 20, dadurch geken n zei ch n et, dass bei einer Zughochschaltung die Verbrennungsmotordrehzahl bzw. die Rotordrehzahl der ersten Elektromaschine (9) gedrückt wird, wobei die erste Elektromaschine (9) den Verbrennungsmotor (1) bremst und Strom erzeugt, welcher die zweite Elektromaschine (11), welche die Last der Hochschaltung übernimmt, antreibt.21. A method for operating a hybrid powertrain, according to claim 20, characterized Porsche Style n zei ch et, that in a traction upshift, the engine speed and the rotor speed of the first electric machine (9) is pressed, wherein the first electric machine (9) the internal combustion engine (1 ) brakes and generates electricity which drives the second electric machine (11) which takes over the load of the upshift.
22. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 21 , dadurch geken n zei ch n et, dass durch zumindest eine Elektromaschine eine Schwingungsdämpfung des Hybridantriebsstrangs erfolgt.22. A method for operating a hybrid powertrain, according to any one of the preceding claims 12 to 21, characterized Porsche Style n zei ch et, that takes place by at least one electric machine, a vibration damping of the hybrid powertrain.
23. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 22, dadurch geken n zei ch n et, dass zumindest eine Elektromaschine als Resolver verwendet wird.23. A method for operating a hybrid powertrain, according to any one of the preceding claims 12 to 22, characterized Porsche Style ze ze n et that at least one electric machine is used as a resolver.
24. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 23, dadurch geken n zei ch n et, dass für den Fall einer verdrehsteifen Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor (1) und der Getriebeeingangswelle (10) diese verwendet wird, um über die Zündung eine Drehzahl- und Winkellageerfassung zu ermöglichen. 24. A method for operating a hybrid powertrain, according to any one of the preceding claims 12 to 23, characterized Porsche Style et ze et, that in the case of a torsionally rigid connection between the internal combustion engine (1) and the transmission input shaft (10) is used to over the ignition to allow a speed and angular position detection.
25. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebsstrangs, nach einem der vorangehenden Ansprüche 12 bis 23, dadurch g e ke n n z e i c h n et , dass eine Rekuperation durch Generatorbetrieb der ersten Elektromaschine (9) bei eingelegtem Gang und/oder der zweiten Elektromaschine erfolgt. 25. A method for operating a hybrid powertrain, according to one of the preceding claims 12 to 23, characterized in that there is a recuperation by generator operation of the first electric machine (9) in gear and / or the second electric machine.
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Families Citing this family (58)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005044180A1 (en) * 2005-09-15 2007-09-06 Deere & Company, Moline Drive system for an agricultural or industrial utility vehicle and method for operating a drive system
DE102009059903A1 (en) * 2009-12-21 2011-06-22 Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG, 91074 System for variable torque distribution
DE102010010914B4 (en) * 2010-03-10 2016-03-17 Audi Ag Drive device for a motor vehicle
DE102010028026A1 (en) 2010-04-21 2011-10-27 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid drive train, particular multi-gear hybrid drive train for vehicle, has combustion engine and gear with two partial gears for traction interruption-free switching, where electric machines are arranged to partial gears
FR2965225A1 (en) * 2010-09-28 2012-03-30 Peugeot Citroen Automobiles Sa Hybrid vehicle, has internal combustion engine, electric motor, and reverse gear that acts on control unit of electric motor to deliver torque on rear wheels to move vehicle along reverse direction
DE102010050123A1 (en) 2010-11-03 2012-05-03 Audi Ag Motor vehicle with a hybrid drive and method for selecting an electric machine and / or a starter for starting an internal combustion engine
WO2012082063A1 (en) * 2010-12-15 2012-06-21 Electroengine In Sweden Ab A hybrid electric vehicle, a hybrid electric drive arrangement and a coupling device
DE102011005615A1 (en) 2011-03-16 2012-09-20 Zf Friedrichshafen Ag Driving device for driving driven vehicle axle, has two planetary gear sets comprising webs connected to wheel of driven vehicle axle, for providing output of drive device
EP2505409B1 (en) * 2011-04-01 2016-02-17 Green Propulsion S.A. Power train for hybrid vehicle
DE102011102267A1 (en) * 2011-05-23 2012-11-29 Getrag Ford Transmissions Gmbh Powertrain for a motor vehicle
CN102259582B (en) * 2011-07-19 2014-12-17 东风汽车公司 Planet gear transmission-based hybrid vehicle driving system
EP2578462B1 (en) * 2011-10-03 2014-12-17 C.R.F. Società Consortile per Azioni Method for controlling a motor-vehicle provided with a propulsion system of the "mild-hybrid" type
DE102013000032A1 (en) * 2013-01-04 2014-07-10 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Method for engaging a parking brake of a motor vehicle drive train
DE102013004874A1 (en) 2013-03-21 2014-09-25 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Automotive powertrain
FR3007696B1 (en) * 2013-06-26 2015-06-26 Renault Sa HYBRID TRANSMISSION WITH AN ADDITIONAL ELECTRICAL MACHINE AND CONTROL METHOD
CN104276031B (en) 2014-01-30 2016-01-13 比亚迪股份有限公司 Vehicle and drived control method thereof
US10670123B2 (en) 2014-01-30 2020-06-02 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
CN104279311B (en) 2014-01-30 2015-11-25 比亚迪股份有限公司 The controlling method of synchronizer and vehicle in vehicle
US9568081B2 (en) 2014-01-30 2017-02-14 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
WO2015113411A1 (en) 2014-01-30 2015-08-06 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
US9568082B2 (en) 2014-01-30 2017-02-14 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
WO2015113415A1 (en) 2014-01-30 2015-08-06 Byd Company Limited Power transmission system for vehicle and vehicle comprising the same
FR3020028B1 (en) * 2014-04-17 2017-12-01 Peugeot Citroen Automobiles Sa METHOD AND DEVICE FOR CHECKING THE OPERATION OF THE TRANSMISSION CHAIN OF A HYBRID VEHICLE WITH A DISCRETE REPORTING GEARBOX, WHERE THERE IS NO CLUTCH
DE102014212005A1 (en) 2014-06-23 2015-12-24 Zf Friedrichshafen Ag Reversible axle drive
EP2995489B1 (en) * 2014-09-10 2020-01-22 BYD Company Limited Transmission unit, power transmission system and vehicle comprising the same
US9568066B2 (en) 2014-09-10 2017-02-14 Byd Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
EP2995487B1 (en) * 2014-09-10 2019-02-13 BYD Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
US10166973B2 (en) 2014-10-20 2019-01-01 Byd Company Limited Vehicle and shifting control method and power transmission system thereof
CN104608760B (en) 2014-10-20 2016-05-25 比亚迪股份有限公司 Hybrid vehicle and shift control method thereof, power drive system
US9889734B2 (en) 2015-01-16 2018-02-13 Byd Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
US10166853B2 (en) 2015-01-16 2019-01-01 Byd Company Limited Transmission unit, power transmission system and vehicle comprising the same
CN104773063B (en) 2015-01-16 2015-12-02 比亚迪股份有限公司 Change-speed box, Power Train are unified vehicle
EP3245089B1 (en) 2015-01-16 2021-07-28 BYD Company Limited Power transmission system and vehicle comprising the same
SE539370C2 (en) * 2015-04-29 2017-08-15 Scania Cv Ab A brake arrangement for an upshift process in a gearbox
JP6458664B2 (en) * 2015-06-29 2019-01-30 株式会社デンソー Drive control device
US10081364B2 (en) * 2016-01-12 2018-09-25 Ford Global Technologies, Llc System and method for controlling a transmission gear shift
FR3047202A3 (en) * 2016-02-03 2017-08-04 Renault Sas POWER UNIT FOR A HYBRID VEHICLE
DE102016008363B4 (en) * 2016-07-08 2021-07-22 Audi Ag Method for operating a driver assistance system that supports the driver during a coasting process in a motor vehicle and motor vehicle
DE102016215562A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 Zf Friedrichshafen Ag Transmission for a motor vehicle, as well as hybrid powertrain
DE102016216222A1 (en) 2016-08-29 2018-03-01 Volkswagen Aktiengesellschaft A power train assembly and method for stabilizing a powertrain component of a hybrid vehicle
DE102016220117A1 (en) * 2016-10-14 2018-04-19 Continental Automotive Gmbh Low Cost Hybrid Powertrain Architecture
DE102016220511A1 (en) 2016-10-19 2018-04-19 Volkswagen Aktiengesellschaft Hybrid drive system with two gears
FR3058696B1 (en) * 2016-11-14 2019-10-25 Renault S.A.S DEVICE FOR CONTROLLING A ROBOTIZED GEARBOX FOR A MOTOR VEHICLE WITH HYBRID PROPULSION
US10647351B2 (en) * 2016-12-07 2020-05-12 Cardinal Gibbons High School Robotic platform with wheeled legs and virtual differential transmission
US10767742B2 (en) 2016-12-08 2020-09-08 Ford Global Technologies, Llc Transaxle having chain final drive
DE102017201909A1 (en) 2017-02-07 2018-08-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Operation of a hybrid powertrain
DE102017004133A1 (en) 2017-04-21 2017-10-19 Daimler Ag Method for operating a hybrid drive train of a motor vehicle, in particular a passenger car
DE102017208633A1 (en) 2017-05-22 2018-11-22 Audi Ag Axle drive device for a motor vehicle and method for operating an axle drive device
FR3072056B1 (en) * 2017-10-09 2019-10-18 Renault S.A.S METHOD FOR CONTROLLING AN ELECTRIC HYBRID POWER PACKAGE
CN109664745A (en) * 2017-10-16 2019-04-23 舍弗勒技术股份两合公司 Hybrid power system with bi-motor
CN108357344A (en) * 2018-02-09 2018-08-03 舍弗勒技术股份两合公司 Hybrid power system and hybrid vehicle
CN108859711A (en) * 2018-06-29 2018-11-23 山东蓬翔汽车有限公司 A kind of integrated form different capacity Dual-motors Driving bridge with parking brake
CN109017261A (en) * 2018-08-23 2018-12-18 吉泰车辆技术（苏州）有限公司 Lateral gear drive system and its vehicle based on hybrid power
IT201900009612A1 (en) * 2019-06-20 2020-12-20 Dayco Europe Srl TRANSMISSION MODULE FOR A HYBRID DRIVE VEHICLE
CN114929495A (en) 2019-10-24 2022-08-19 沃尔沃卡车集团 Axle, in particular motor vehicle axle, fitted with a plurality of electric motors
US11333236B2 (en) * 2019-11-22 2022-05-17 Arvinmeritor Technology, Llc Drivetrain system having an axle assembly
KR20210105647A (en) * 2020-02-19 2021-08-27 현대트랜시스 주식회사 Power transmission device for hybrid vehicle
US11691612B2 (en) * 2021-02-12 2023-07-04 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Systems and methods for disconnecting tandem axles

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4000662A (en) * 1975-09-05 1977-01-04 Clark Equipment Company Multiple input transmission
EP1038346A2 (en) * 1997-10-21 2000-09-27 Stridsberg Innovation Ab A hybrid powertrain
FR2806143B1 (en) * 2000-03-13 2002-06-21 Valeo AUTOMATED TRANSMISSION DEVICE WITH TORQUE TRANSFER, PARTICULARLY FOR A MOTOR VEHICLE
CN1318773C (en) * 2001-08-24 2007-05-30 卢克摩擦片和离合器两合公司 Method and system for control of an automatic friction clutch arranged between an engine and a gearbox on a motor vehicle
US7520354B2 (en) * 2002-05-02 2009-04-21 Oshkosh Truck Corporation Hybrid vehicle with combustion engine/electric motor drive
CN1291855C (en) * 2002-12-08 2006-12-27 中国第一汽车集团公司 Power system of double-motor hybrid-power automobile
JP4353093B2 (en) * 2004-12-24 2009-10-28 日産自動車株式会社 Hybrid vehicle with variable voltage battery
JP4249147B2 (en) * 2005-02-18 2009-04-02 本田技研工業株式会社 Electric oil pump control device for hybrid vehicle
DE102005049992B4 (en) * 2005-10-12 2014-03-13 Getrag Getriebe- Und Zahnradfabrik Hermann Hagenmeyer Gmbh & Cie Kg Method for controlling a drive train
US7572201B2 (en) * 2005-10-20 2009-08-11 Ford Global Technologies, Llc Electric hybrid powertrain system
JP4225314B2 (en) * 2005-12-26 2009-02-18 トヨタ自動車株式会社 Hybrid vehicle

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2009150046A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2009150046A1 (en) 2009-12-17
US20110098151A1 (en) 2011-04-28
DE102008002381A1 (en) 2009-12-17

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DE19539571C2 (en) hybrid drive
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