EP3638526A1 - Getriebeanordnung für ein hybridfahrzeug, antriebsanordnung, verfahren zu deren betreiben, und hybridfahrzeug - Google Patents

Getriebeanordnung für ein hybridfahrzeug, antriebsanordnung, verfahren zu deren betreiben, und hybridfahrzeug

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Publication number
EP3638526A1
EP3638526A1 EP18719497.2A EP18719497A EP3638526A1 EP 3638526 A1 EP3638526 A1 EP 3638526A1 EP 18719497 A EP18719497 A EP 18719497A EP 3638526 A1 EP3638526 A1 EP 3638526A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
arrangement
combustion engine
internal combustion
clutch
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Withdrawn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
EP18719497.2A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tassilo Scholle
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Audi AG
Original Assignee
Audi AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Audi AG filed Critical Audi AG
Publication of EP3638526A1 publication Critical patent/EP3638526A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H3/725—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion using gears having orbital motion with a secondary drive, e.g. regulating motor, in order to vary speed continuously using external powered electric machines with means to change ratio in the mechanical gearing
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    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4816—Electric machine connected or connectable to gearbox internal shaft
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/2025—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the type of Ravigneaux set using a Ravigneaux set with 5 connections
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    • F16H2200/203—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes
    • F16H2200/2041—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the engaging friction means not of the freewheel type, e.g. friction clutches or brakes with four engaging means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a transmission arrangement for a hybrid vehicle, in which a connection for an internal combustion engine, a connection for an electrical machine and a gear part comprising a Ravigneaux planetary gear set are arranged so as to be coupled to each other.
  • the invention further relates to a drive arrangement, a method for operating such a drive arrangement and a hybrid vehicle with such a drive arrangement.
  • a transmission arrangement for a hybrid vehicle in which a connection for an internal combustion engine, a connection for an electrical machine and a gear part comprising a Ravigneaux planetary gear set are arranged so as to be coupled to each other.
  • the invention further relates to a drive arrangement, a method for operating such a drive arrangement and a hybrid vehicle with such a drive arrangement.
  • the term "Ravigneaux planetary gear set” simplifying the term "Ravigneaux sentence" used.
  • Multi-speed, hybridized transmissions are already known from the prior art, to which an internal combustion engine and an electric machine are mechanically coupled.
  • a torque transmission device and a method for its operation are known.
  • the device is provided in particular for a motor vehicle and has an input shaft, which is rotatably connected to an internal combustion engine, two planetary gear sets, an output shaft, an electric machine, a braking device and three disconnect couplings. Both planetary gear sets each have their own ring gear.
  • the gear arrangement comprises an electric machine connected to an input shaft, an internal combustion engine input shaft which can be connected to an internal combustion engine, an output shaft and a Ravigneaux set, the web of which can be secured to a transmission housing by means of a brake.
  • the gear arrangement is characterized by a switchable coupling arrangement, by means of which the web and a second sun of the Ravigneaux set and the internal combustion engine Input shaft selectively with each other torque transmitting coupled.
  • the gear arrangement has an auxiliary shaft which passes through the gear arrangement as a coaxial central shaft in their length.
  • the auxiliary shaft interacts with the brake on the one hand and with the switchable clutch arrangement on the other hand.
  • the engine input shaft, a shaft of the second sun and the auxiliary shaft can each be connected in pairs. It is also possible to connect all three waves simultaneously. Furthermore, there is also a neutral position, so that five switch positions can be realized by means of the switchable clutch unit.
  • the object of the present invention is to enable an efficient and comfortable operation of a hybrid vehicle. This object is achieved by the objects according to the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are given in the following description as well as in the dependent claims and in the figures.
  • the transmission part comprises a first and a second clutch, a first and a second brake and a Ravigneaux set. This is constructed of exactly one ring gear, a first and a second sun gear, a first and a second planetary gear and a planetary wheel, on which the two planetary gear sets are rotatably mounted.
  • connection for an internal combustion engine can be coupled via the first clutch to the first sun gear and via the second clutch to the planet carrier.
  • coupling is meant here that the coupling state or coupling state of the switching state of the respective coupling is dependent.
  • the connection for an electrical machine is mechanically coupled to the first sun gear and coupled via the first coupling to the connection for the internal combustion engine.
  • the first brake is arranged to releasably fix the planetary wheel carrier and the second brake is arranged to releasably fix the second sun gear.
  • the ring gear is with a front and Coupled bevel gear, which forms an output of the gear assembly or torque-transmitting coupled with an output, connectable or navverbindbar.
  • the ring gear can be coupled, for example via a spur gear, which may be downstream of the front and bevel gear, with this.
  • the gear assembly is particularly flexible use. It is particularly advantageous in this case that the gear arrangement can be particularly easily adapted by the bevel gear to a space available on the hybrid vehicle space. It is particularly advantageous, for example, that a longitudinal arrangement of the gear arrangement in the hybrid vehicle is made possible by the bevel gearbox with particularly little effort.
  • a hybrid vehicle is to be understood in particular to mean a motor vehicle which has an internal combustion engine and an electrical machine-in particular an electric motor-and can be driven by the internal combustion engine and / or the electric motor for locomotion of the hybrid vehicle.
  • the connections for the internal combustion engine and the electric machine (E-machine) may for example comprise corresponding shafts or shots for corresponding shafts.
  • the connection for the internal combustion engine for torque-transmitting connection to a crankshaft of the internal combustion engine can be provided and set up.
  • the connection for the electric motor can be provided and set up in particular for connecting or connecting a rotor shaft of the electric motor.
  • a coupleable arrangement or a coupling capability of two components or components means, in particular, that the two components are arranged and / or set up by means of a switching or operating operation of a switching element as intended, in particular uninterrupted or continuous or continuous, mechanical connection of the two components can be produced, wherein the connection is particularly suitable for transmitting rotational movements, torques and / or forces between the two components.
  • a connection In the present case, for example, depending on the switching position of the first and / or the second clutch, it can be produced or released.
  • the mechanical coupling of the electric motor to the first sun gear does not take place via or by means of a clutch. Rather, there is a direct or indirect, but at least continuous or continuous designed for transmitting a torque mechanical connection or rotary connection between the electric motor or the rotor shaft of the electric motor and the first sun. Furthermore, it should be clarified that a connection or coupling of a component or with a component can in particular also relate to a corresponding shaft or axis of the respective component. Thus, it goes without saying that, for example, the electric motor is not mechanically coupled to any point of the first sun gear but to its shaft or rotation axis.
  • the gear arrangement according to the invention can advantageously be used or used for a drive or in a drive train of a hybrid vehicle and then allows or enables different driving or operating modes of the hybrid vehicle.
  • These may include, for example, a purely electric driving, a purely internal combustion engine driving, and / or a hybrid drive or driving operation, in the latter example, applied or contributed by both the internal combustion engine and by the electric motor, a rotational or driving torque.
  • it can also be provided a driving or operating mode in which the electric motor is operated as a generator.
  • the gear arrangement can be set up and / or switched such that an axis, shaft or receptacle rotating in a corresponding direction of rotation is available at the connection for the electric motor.
  • the described structure or the described structure of the gear arrangement results in a particularly advantageous minimal component and Production costs, which can advantageously be saved or minimized costs and weight.
  • the design of the gear arrangement for operation using an internal combustion engine or an internal combustion engine and an electric motor or an electric motor, in particular by the connection of the electric motor described here to the transmission arrangement can be particularly advantageous in an operation or driving operation of the hybrid vehicle achieve a significant reduction in fuel consumption and emissions compared to a motor vehicle equipped with a conventional drive train.
  • gears and gear steps can be realized which offer or enable improved, comfortable and economical driving and starting.
  • particularly advantageous mechanical component loads and a corresponding wear can be kept as low as possible or minimized, since during operation of the transmission arrangement, for example, particularly low speed and torque loads of the switching elements and gearing parts occur.
  • This advantageously allows a lighter, cheaper, more compact and durable construction of the gear assembly according to the invention over conventional or known from the prior art comparable gear assemblies.
  • the gear arrangement has eight operating modes or gears. These include four internal combustion or hybrid modes of operation, two modes of electric motor operation, a variable drive range (eCVT mode of operation, eCVT), and a standby mode of operation.
  • a proportionate amount of drive power for the hybrid vehicle may be provided by means of the internal combustion engine, wherein the electric machine may provide a contribution or share.
  • the drive power used or used for propulsion of the hybrid vehicle is generated or provided exclusively by the electric motor.
  • a speed can be set or set in each case by or by means of the internal combustion engine and the electric motor, with the result that an output speed and / or an output speed can be set in a self-adjusting manner. ment at the output of the gear assembly results.
  • the drive torque used for propulsion of the hybrid vehicle can be generated or provided completely or largely by the internal combustion engine.
  • the electric motor can be operated as a generator or as a motor, depending on a respective current speed range. Due to a specific interconnection of the planetary gear sets or the Ravigneaux theorem, depending on the rotational speed, a positive or negative direction of rotation of the electric motor can result. Depending on the direction of rotation, there are thus regenerative and motor operating areas of the electric motor.
  • the eCVT operating mode or gear can therefore be used as a full gear or drive. This is possible, in particular, when a traction battery of the hybrid vehicle that is electrically connected to the electric motor is empty or can not deliver sufficient electrical voltage or power to drive the hybrid vehicle.
  • the transmission arrangement can be set up or constructed so that in the eCVT operating mode results in a relatively short translation, so that a particularly high traction is available or available when driving and starting.
  • the electric motor can charge the traction battery of the vehicle. This can particularly advantageously lead to an increase or increase in range of the vehicle.
  • the eCVT operating mode can be designed, for example, for a stop-and-go operation or a creep.
  • the electric motor can be operated as a generator fed or driven by the internal combustion engine for charging the traction battery or another energy store or else for generating a useful voltage at an electrical output or connection.
  • the internal combustion engine can be operated permanently in a particularly efficient area or state.
  • the transmission arrangement according to the invention thus advantageously offers particularly flexible operating modes suitable for different driving and operating situations. Due to the particularly advantageous grading As well as the extensive and flexibly usable selection of operating modes, the gear arrangement can be used particularly advantageously overall, in particular with regard to achievable values of a power spectrum, a torque spectrum, a rotational speed and a total efficiency of a drive train of the hybrid vehicle or of the entire hybrid vehicle.
  • the gear arrangement has two electromotive operating modes, wherein a ratio of their gear ratios is less than 2.5, preferably between 1 and 2, more preferably between 1, 2 and 1, 8. So here's a relatively small increment between the two electromotive modes of operation provided. This allows particularly advantageous a particularly good driving and switching work and a particularly high efficiency in the operation of the transmission assembly and / or the hybrid vehicle. Also can be optimally utilized an available speed spectrum of the e-machine so advantageous.
  • the two electromotive operating modes mentioned here can be the two electromotive operating modes mentioned in connection with claim 2 or correspond to these.
  • the gear arrangement has an eCVT operating mode, in which at a connection of an electric machine to the connection for an electric machine it is operated depending on the speed generator or motor:
  • This eCVT operating mode or gear may be the eCVT mode of operation described in or associated with claim 2.
  • the connection for an internal combustion engine via a damper flywheel in particular a dual-mass flywheel, is coupled to the transmission part.
  • the damper flywheel can also be arranged or arranged on a side of the connection for an internal combustion engine facing away from the transmission part.
  • the two flywheel masses can, for example, be connected to one another by means of corresponding spring elements, whereby advantageously a resonant frequency of the damper flywheel can be significantly reduced.
  • the use of the dual-mass flywheel makes it possible, particularly advantageously, to realize a torsional vibration decoupling of the internal combustion engine from the drive train which is efficient and can be implemented with a low component expenditure, wherein an additional damper element can advantageously be dispensed with.
  • connection for an electric machine is coupled via a spur gear to the transmission part.
  • the spur gear stage may comprise a toothed wheel designed as a spur gear or a plurality of sprockets designed in each case as a spur gear.
  • the spur gear enables a flexible or adapted spatial arrangement of the electric motor relative to the gear part. As a result, a particularly compact arrangement can be realized in a particularly advantageous manner, thus minimizing overall space required for the drive train of the hybrid vehicle. In particular, it is so advantageous not necessary to arrange the electric motor such that their rotor shaft is aligned in the longitudinal direction with a shaft of the transmission part.
  • the spur gear stage it is also possible, for example, to use a chain, a toothed belt or a comparable means for transmitting and / or redirecting a torque between the lathe and the gear arrangement.
  • the spur gear allows optimal adaptation to an intended, available or, for example, an efficiency-optimal speed range of the electric motor.
  • connection for an electrical machine is spatially arranged such that upon connection of an electric machine thereto, a rotor shaft of the connected electric machine realparallel to a shaft of the Ravigneaux set and a driven axle of the hybrid vehicle, and is arranged axially behind the transmission part.
  • This can advantageously realize a particularly compact and space-saving arrangement.
  • Such an arrangement can also be used as a longitudinal or longitudinal be drawn and in particular, if in the radial direction in the respective hybrid vehicle only a narrow space available, particularly advantageous use.
  • the rotor shaft can directly via a shaft pinion, so without the interposition of other gears, with the Ravigneaux set in engagement.
  • first clutch, the second clutch, the first brake and the second brake are arranged in a common transmission range.
  • first clutch, the second clutch, the first brake and the second brake without the interposition of gear stages or Other translation stages are arranged in the longitudinal direction and additionally or alternatively in the transverse direction of extension of the gear assembly in the transmission range.
  • a drive assembly according to the invention comprises a gear arrangement according to the invention and an internal combustion engine and an electric machine see.
  • the internal combustion engine to the connection for an internal combustion engine of the gear assembly is intended, in particular switchable torque transmitting, connected and the electrical machine is connected as intended to the connection for an electrical machine of the gear assembly. Also via this connection of the electric machine, a torque can be transmitted.
  • a method according to the invention for operating a drive arrangement according to the invention comprising a gear arrangement according to the invention may comprise one or more or all of the following eight method steps or operations. These can also be combined with each other and / or executed or performed in any sequence.
  • the first clutch For a first engine or hybrid mode of operation, the first clutch is closed and the first brake is blocked. For a second engine or hybrid mode of operation, the first clutch is closed and the second brake is blocked. For a third combustion engine or hybrid operating mode, the first and second clutches are closed. For a fourth engine or hybrid mode of operation, the second clutch is closed and the second brake is blocked. For a first electromotive operating mode, the first brake is blocked. For a second electromotive operating mode, the second brake is blocked. For an eCVT mode of operation, the second clutch is closed. For a stand-by mode, the first clutch is closed.
  • the switching elements not mentioned in each case that is to say in each case the brakes and / or clutches not mentioned in each case, are open.
  • An open brake is switched or adjusted such that a component which can be fixed by this brake when the brake is engaged or released is free, that is to say it can not be obstructed or restrictedly rotated by the brake.
  • An open coupling is switched, arranged or adjusted so that the components which can be coupled to one another via this coupling do not transmit this rotation or a moment to one another or to the respective other component even during a rotation.
  • only one component is defined or blocked by closing a brake of the gear assembly.
  • a hybrid vehicle according to the invention comprises a drive arrangement according to the invention, which in turn comprises a gear arrangement according to the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a structure of a drive arrangement according to an embodiment of the invention; a schematic representation of an implementation of the structure of Figure 1; a further schematic representation of an implementation of the structure of FIG. 1 and a tabular overview of possible operating modes of a gear arrangement with respective switching states of switching elements of the gear assembly and corresponding exemplary translations.
  • a drive assembly 1 shows a schematic representation of a structure of a drive assembly 1, which is composed or constructed of a gear arrangement 2, an internal combustion engine 3 and an electric machine or electric motor 4.
  • the internal combustion engine 3 is in this case via a damper flywheel, which here as a dual mass flywheel. 5 is formed, connected to the gear assembly 2.
  • the electric machine 4 is connected to the gear arrangement 2 via a spur gear stage 6.
  • the gear assembly 2 comprises a simple Ravigneaux set with a first planetary gear PG1 and a second planetary gear PG2.
  • the first planetary gear PG1 includes a first sun gear or a first sun and a first planetary gear set.
  • the second planetary gear PG2 includes a second sun gear or a second sun and a second planetary gear set.
  • the Ravigneaux set also includes a planet carrier, on which the two planetary gear sets are rotatably mounted or supported, and one with the second planetary gear set, that is to say with the planetary gear set of the second planetary gear set.
  • geared PG2 meshing ring gear.
  • the planetary gear set of the first planetary gear set PG1 is referred to as the first planetary gear set and the planetary gear set of the second planetary gear set PG2 is referred to as the second planetary gear set.
  • the two planetary gear sets may preferably each comprise three planet gears. This can result in an optimal balance between a transmissible torque and a space or design requirement of the planetary gear PG1, PG2.
  • the Ravigneaux set has only a single ring gear.
  • This ring gear is presently coupled via a Abretesstirnradform 9 with a front and bevel gear KT, which forms an output 7 of the gear assembly 2.
  • an output or drive torque is thus provided here via the ring gear, which is then passed by means of the front and bevel gear KT, for example, to a driven axle or a driven wheel of the hybrid vehicle.
  • the gear arrangement further comprises four frictional switching elements, namely a first clutch K1, a second clutch K2, a first brake B1 and a second brake B2.
  • the two clutches K1, K2 can each be designed, for example, as a wet multi-plate clutch or as a dry disc clutch. All four switching elements K1, K2, B1, B2 can be reversibly switched back and forth between an open and a closed state or switching state.
  • the planetary carrier or web of the Ravigneaux set can be fixed, held or blocked by means of the first brake B1.
  • the second brake By means of the second brake, the second sun gear, that is, the sun gear of the second planetary gear PG2 can be fixed, firmly preserved or blocked.
  • the first clutch K1 the internal combustion engine 3 by means of the intermediate dual-mass flywheel 5 with the first sun gear, that is, with the sun gear of the first planetary gear PG1, coupled.
  • the electric motor 4 Also coupled to the first sun gear or connected to the first sun gear is by means of the spur gear stage 6, the electric motor 4, wherein the spur gear 6 may comprise a drivable via the electric motor 4 shaft pinion.
  • the structure described with reference to FIG. 1 or the described construction of the drive arrangement 1 can also be understood on the basis of a possible arrangement of the drive arrangement 1 shown schematically in FIG. 2 or FIG.
  • the components or components already illustrated in FIG. 1 and explained there are shown in alternative representations and are identified by the same reference numerals.
  • Shown in more detail here is the spur gear 6, which in the present example comprises three gears.
  • the spur gear 6 it is advantageously possible to spatially arrange the electric motor 4 in relation to the gear arrangement 2 that a rotor shaft 8 of the electric motor 4 is arranged in real parallel to a central shaft of the Ravigneaux set. This results in the particularly compact arrangement of the drive arrangement 1 shown in FIG. 2 and FIG.
  • the rotor shaft 8 is also axially parallel, that is arranged parallel to an axis or shaft of the output or to the driven by means of the drive assembly 1 axis of the hybrid vehicle.
  • the output 7 or the output side connected to the ring gear components are shown here in somewhat greater detail. Thus, it is provided in the present case that on a side remote from the planetary gears PG1, PG2 side of the ring gear further gears and a schematically indicated differential are arranged.
  • FIG. 3 corresponds in essential characteristics with FIG. 2, for which reason only the differences from FIG. 2 will be described below.
  • Fig.3 is recognizable that the four switching elements K1, K2, B1, B2 - in contrast to Figure 2 - are arranged in a common transmission range, which generally has the advantage that in this way a particularly favorable space utilization can be achieved.
  • the mode of action of the four switching elements K1, K2, B1, B2 remains unaffected by the different arrangement.
  • the planetary gearing PG1, PG2 in FIG. 3 are interchanged with regard to their arrangement with regard to FIG. 4 shows in tabular form an overview of available operating modes or gears of the drive arrangement 1 shown schematically in FIGS. 1 and 2.
  • a second internal combustion engine gear V2 In a second internal combustion engine gear V2, the first clutch K1 and the second brake B2 are closed.
  • the internal combustion engine 3 and the electric motor 4 are torque-coupled to the first sun gear, but now the second sun gear is held in place by the second brake B2 and the planetary gear carrier can rotate.
  • a third internal combustion engine gear V3 the two clutches K1 and K2 are closed, resulting in an example of a gear ratio of 5.85.
  • the internal combustion engine 3 transmits torque to the planet carrier via the second clutch K2 as well as via the first clutch K1 to the first sun gear.
  • the Ravigneaux sentence is thus blocked or runs as a block. This is an advantageous, particularly efficient state or operation, since there are no rotating or rolling components, in particular gears.
  • the internal combustion engine 3 and the electric motor 4 are operated in parallel, that is, both the internal combustion engine 3 and the electric motor 4 can contribute to a total drive torque.
  • a fourth internal combustion engine gear V4 the second clutch K2 and the second brake B2 are closed.
  • the drive torque is combined on the one hand by the internal combustion engine 3 via the planet carrier of the Ravigneaux set and on the other hand by the electric motor 4 via a corresponding transmission ratio.
  • the gear ratio can be determined or predetermined by an interpretation of the Ravigneaux theorem. In this case, a transmission ratio of 3.63 results here by way of example for the fourth internal combustion engine gear V4.
  • boost mode the hybrid vehicle is driven by the internal combustion engine 3 and the electric motor 4, as described in the corresponding places.
  • the recuperation is possible by analog regenerative operation of the electric motor 4.
  • a first electromotive gear E1 only the first brake B1 is closed, so that only the planet carrier or ridge is held.
  • a second electromotive gear E2 only the second brake B2 is closed, so that the second sun is fixed wheel.
  • the first clutch K1 and the second clutch K2 are open in both electromotive gears E1, E2, so that the internal combustion engine 3 is decoupled from the gearbox assembly 2.
  • the two electromotive gears E1, E2 is provided as the total drive torque from the electric motor 4. From the presently chosen ratio ratios of the first electromotive gear E1 of 14.54 and the second electromotive gear E2 of 9.90 results in a step change between the two electromagnetic gears of about 1, 47, resulting in a particularly good driving and Switching work and efficiency results.
  • the electric motor 4 can be operated as a generator or as a motor.
  • the electric motor 4 supports, as a generator or motor, the torque applied by the internal combustion engine 3 to the Ravigneaux set. This results in the first planetary gear set a moment equilibrium and it can be achieved a power split.
  • a traction battery of the hybrid vehicle connected to the electric motor 4 in the eCVT operating mode can also be charged during a journey of the hybrid vehicle.
  • a stall charging operation mode SL In a stall charging operation mode SL, only the first clutch K1 is closed. Thus, therefore, the internal combustion engine via the first clutch K1 with the electric motor 4 is torque-transmitting or power-transmitting coupled.
  • the electric motor 4 In this operating mode, the electric motor 4 is also operated as a generator, for example for charging the traction battery of the hybrid vehicle. Unlike the eCVT mode of operation, however, the hybrid vehicle will rest in the SL mode of operation and will not be driven or moved. This operating mode can be used for particularly efficient range increase of the hybrid vehicle.
  • the Ravigneaux set runs without power or load, so that the output 7 is load-free and thus there are no effects or influences of the operation of the drive assembly 1 on or on the driven axle or to the driven wheel of the hybrid vehicle.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung (2) für ein Hybridfahrzeug, bei welcher ein Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine (3), ein Anschluss für eine elektrische Maschine (4) und ein Getriebeteil der Getriebeanordnung miteinander koppelbar angeordnet sind. Der Getriebeteil umfasst dabei einen einfachen Ravigneaux-Planetenradsatz mit zwei Planetengetrieben (PG1, PG2) und einem einzigen Hohlrad. Das Hohlrad ist mit einem Stirn- und Kegelradgetriebe (KT) gekoppelt, welches einen Abtrieb (7) der Getriebeanordnung (2) bildet. Der Getriebeteil weist weiterhin als kraftschlüssige Schaltelemente zwei Bremsen (B1, B2) und zwei Kupplungen (K1, K2) auf. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebsanordnung (1) mit einer derartigen Getriebeanordnung (2) sowie jeweils einer an diese angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine (3) und elektrischen Maschine (4). Ebenfalls Teil der Erfindung ist ein Verfahren zum Betreiben einer derartigen Antriebsanordnung (1) sowie ein mit einer derartigen Antriebsanordnung (1) ausgestattetes Hybridfahrzeug.

Description

Getriebeanordnung für ein Hybridfahrzeug
BESCHREIBUNG: Die Erfindung betrifft eine Getriebeanordnung für ein Hybridfahrzeug, bei welcher ein Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine, ein Anschluss für eine elektrische Maschine und ein einen Ravigneaux-Planetenradsatz umfassender Getriebeteil miteinander koppelbar angeordnet sind. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Antriebsanordnung, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebsanordnung und ein Hybridfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung. Im Folgenden wird anstelle des Begriffs „Ravigneaux- Planetenradsatz" vereinfachend der Begriff„Ravigneaux-Satz" verwendet.
Aus dem Stand der Technik sind bereits mehrgängige, hybridisierte Getriebe bekannt, an welche ein Verbrennungsmotor und eine elektrische Maschine mechanisch ankoppelbar sind.
Aus der DE 10 2014 223 339 A1 sind eine Drehmomentübertragungsvorrichtung sowie ein Verfahren zu dessen Betrieb bekannt. Die Vorrichtung ist dabei insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und weist eine Eingangswelle, welche mit einer Brennkraftmaschine drehverbindbar ist, zwei Planetengetriebesätze, eine Abtriebswelle, eine Elektromaschine, eine Bremseinrichtung sowie drei Trennkupplungen auf. Dabei weisen beide Planetengetriebesätze jeweils ein eigenes Hohlrad auf.
Die DE 10 2014 201 254 A1 offenbart eine Getriebeanordnung und einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug sowie ein entsprechendes Hybridfahrzeug. Die Getriebeanordnung umfasst dabei eine mit einer Eingangswelle verbundene elektrische Maschine, eine mit einem Verbrennungsmotor ver- bind bare Verbrennungsmotor-Eingangswelle, eine Ausgangswelle sowie einen Ravigneaux-Satz, dessen Steg mittels einer Bremse an einem Getriebegehäuse festlegbar ist. Die Getriebeanordnung zeichnet sich durch eine schaltbare Kupplungsanordnung aus, mittels welcher der Steg und eine zweite Sonne des Ravigneaux-Satzes sowie die Verbrennungsmotor- Eingangswelle selektiv miteinander drehmomentübertragend koppelbar sind. Weiterhin weist die Getriebeanordnung eine Hilfswelle auf, welche die Getriebeanordnung als koaxiale Zentralwelle in ihrer Länge durchsetzt. Die Hilfswelle steht einerseits mit der Bremse und andererseits mit der schaltba- ren Kupplungsanordnung in Wechselwirkung. Damit können insbesondere die Verbrennungsmotor-Eingangswelle, eine Welle der zweiten Sonne und die Hilfswelle jeweils paarweise miteinander verbunden werden. Es können auch alle drei Wellen simultan miteinander verbunden werden. Weiterhin existiert auch eine Neutralstellung, sodass sich mittels der schaltbaren Kupp- lungseinheit fünf Schaltstellungen realisieren lassen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen effizienten und komfortablen Betrieb eines Hybridfahrzeugs zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände gemäß den unabhängigen Patentansprüchen. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung sowie in den abhängigen Patentansprüchen und in den Figuren angegeben. Bei der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung für ein Hybridfahrzeug sind ein Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine, ein Anschluss für eine elektrische Maschine und ein Getriebeteil miteinander koppelbar angeordnet. Der Getriebeteil umfasst dabei eine erste und eine zweite Kupplung, eine erste und eine zweite Bremse sowie einen Ravigneaux-Satz. Dieser ist auf- gebaut aus genau einem Hohlrad, einem ersten und einem zweiten Sonnenrad, einem ersten und einem zweiten Planetenradsatz und einem Planeten- radträger, an welchem die beiden Planetenradsätze drehbar gelagert sind. In üblicher Weise kämmen dabei jeweils ein Sonnenrad und ein Planetenradsatz sowie die beiden Planetenradsätze miteinander und einer der Planeten- radsätze mit dem umgebenden Hohlrad. Der Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine ist über die erste Kupplung an das erste Sonnenrad und über die zweite Kupplung an den Planetenradträger koppelbar. Mit koppelbar ist hier gemeint, dass der Koppelzustand oder Kopplungszustand von dem Schaltzustand der jeweiligen Kupplung abhängig ist. Der Anschluss für eine elektrische Maschine ist mechanisch an das erste Sonnenrad gekoppelt und über die erste Kupplung an den Anschluss für die Verbrennungskraftmaschine koppelbar. Die erste Bremse ist zum lösbaren Festlegen des Planeten- radträgers eingerichtet und die zweite Bremse ist zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrads eingerichtet. Das Hohlrad ist mit einem Stirn- und Kegelradgetriebe gekoppelt, welches einen Abtrieb der Getriebeanordnung bildet oder mit einem Abtrieb drehmomentübertragend koppelbar, verbindbar oder drehverbindbar ist. Das Hohlrad kann beispielsweise über ein Stirnradgetriebe, welchem das Stirn- und Kegelradgetriebe nachgelagert sein kann, mit diesem gekoppelt sein. Durch das Stirn- und Kegelradgetriebe ist die Getriebeanordnung besonders flexibel einsetzbar. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass die Getriebeanordnung durch das Kegelradgetriebe besonders einfach an einen am Hybridfahrzeug vorhandener Bauraum angepasst werden kann. Von besonderem Vorteil ist beispielsweise, dass durch das Kegel- radgetriebe besonders aufwandsarm eine Längsanordnung der Getriebeanordnung im Hybridfahrzeug ermöglicht ist.
Im Sinne der vorliegenden Erfindung ist unter einem Hybridfahrzeug insbesondere ein Kraftfahrzeug zu verstehen, welches eine Verbrennungskraft- maschine und eine elektrische Maschine - insbesondere einen Elektromotor - aufweist und mittels der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Elektromotors für eine Fortbewegung des Hybridfahrzeugs angetrieben werden kann. Die Anschlüsse für die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Maschine (E-Maschine) können beispielsweise entsprechende Wellen oder Aufnahmen für entsprechende Wellen umfassen. Insbesondere kann der Anschluss für die Verbrennungskraftmaschine zum drehmomentübertragenden Verbinden mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen und eingerichtet sein. Der Anschluss für die E-Maschine kann insbesondere zum Verbinden oder Anschließen einer Rotorwelle der E-Maschine vorgesehen und eingerichtet sein.
Es soll hier aber nicht ausgeschlossen sein, dass zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebeteil und/oder zwischen der E- Maschine und dem Getriebeteil weitere Bauteile angeordnet oder vorgese- hen sein können. Eine koppelbare Anordnung oder eine Koppelba rkeit zweier Bauteile oder Komponenten bedeutet im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere, dass die beiden Komponenten so angeordnet und/oder eingerichtet sind, dass mittels eines bestimmungsgemäßen Schalt- oder Bedienvorgangs eines Schaltelements eine, insbesondere ununterbrochene oder durchgehende oder durchgängige, mechanische Verbindung der beiden Komponenten herstellbar ist, wobei die Verbindung insbesondere auch zum Übertragen von Rotationsbewegungen, Drehmomente und/oder Kräften zwischen den beiden Komponenten geeignet ist. Eine solche Verbindung kann vorliegend beispielsweise je nach Schaltstellung der ersten und/oder der zweiten Kupplung hergestellt oder gelöst werden oder sein.
Die mechanische Kopplung der E-Maschine an das erste Sonnenrad erfolgt hier jedoch nicht über oder mittels einer Kupplung. Vielmehr besteht eine direkte oder indirekte, jedenfalls aber durchgehende oder durchgängige zum Übertragen eines Drehmoments ausgelegte mechanische Verbindung oder Drehverbindung zwischen der E-Maschine oder der Rotorwelle der E- Maschine und dem ersten Sonnenrad. Weiterhin soll klargestellt sein, dass eine Verbindung oder Kopplung eines Bauteils oder mit einem Bauteil sich insbesondere auch auf eine entsprechende Welle oder Achse des jeweiligen Bauteils beziehen kann. So ist es selbstverständlich, dass beispielsweise die E-Maschine mechanisch nicht mit einem beliebigen Punkt des ersten Sonnenrads, sondern mit dessen Welle oder Rotationsachse gekoppelt ist. In entsprechender Weise wird aus dem jeweiligen Zusammenhang für den Fachmann eindeutig entnehmbar und verständlich sein, wann mit einem ein Bauteil bezeichnenden Begriff das Bauteil im Ganzen oder Allgemeinen oder insbesondere dessen Welle oder Achse gemeint ist. Dies kann insbesondere für Zahnräder, drehende oder drehbare Komponenten und Begriffe gelten, wie beispielsweise für die das Hohlrad, das erste Sonnenrad, das zweite Sonnenrad, ein Planetenrad oder einen Planetenradsatz, die E-Maschine und/oder die Verbrennungskraftmaschine.
Die erfindungsgemäße Getriebeanordnung kann vorteilhaft für einen Antrieb oder in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs eingesetzt oder verwendet werden und erlaubt oder ermöglicht dann unterschiedliche Fahr- oder Betriebsmodi des Hybridfahrzeugs. Diese können beispielsweise ein rein elektrisches Fahren, ein rein verbrennungsmotorische Fahren, und/oder einen hybridischen Antriebs- oder Fahrbetrieb umfassen, wobei in letzterem beispielsweise sowohl durch die Verbrennungskraftmaschine als auch durch die E-Maschine ein Dreh- oder Antriebsmoment aufgebracht oder beigesteuert werden kann. Es kann aber auch ein Fahr- oder Betriebsmodus vorgesehen sein, in dem die E-Maschine generatorisch betrieben wird. Dazu kann die Getriebeanordnung so eingerichtet sein und/oder geschaltet werden, dass an dem Anschluss für die E-Maschine eine in einer entsprechenden Drehrichtung rotierende Achse, Welle oder Aufnahme bereit steht.
Durch den beschriebenen Aufbau oder die beschriebene Struktur der Getriebeanordnung ergibt sich besonders vorteilhaft ein minimaler Bauteil- und Herstellungsaufwand, wodurch vorteilhaft Kosten und Gewicht eingespart oder minimiert werden können. Besonders vorteilhaft ist dabei insbesondere, dass jeweils lediglich genau ein Hohlrad und eine E-Maschine oder eine Verwendung genau einer E-Maschine in oder an der Getriebeanordnung benötigt wird oder vorgesehen ist. Durch die Auslegung der Getriebeanordnung für einen Betrieb unter Verwendung einer Verbrennungskraftmaschine oder eines Verbrennungsmotors und einer E-Maschine oder eines Elektromotors, insbesondere also durch die hier beschriebene Anbindung der E- Maschine an die Getriebeanordnung, lässt sich besonders vorteilhaft bei einem Betrieb oder Fahrbetrieb des Hybridfahrzeugs eine signifikante Verbrauchs- und Emissionsreduzierung gegenüber einem mit einem herkömmlichen Antriebsstrang ausgestatteten Kraftfahrzeug erzielen. Weiterhin lassen sich mit der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung besonders günstig verteilte Gänge und Gangabstufungen realisieren, welche ein verbessertes, komfortables und ökonomisches Fahren und Anfahren bieten oder ermöglichen. Zudem können besonders vorteilhaft jeweilige mechanische Bauteilbelastungen und ein entsprechender Verschleiß möglichst gering gehalten oder minimiert werden, da beim Betrieb der Getriebeanordnung beispielsweise besonders geringe Drehzahl- und Momentenbelastungen der Schaltelemente und Verzahnungsteile auftreten. Dies ermöglicht vorteilhaft eine leichtere, preiswertere, kompaktere und langlebigere Konstruktion der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung gegenüber herkömmlichen oder aus dem Stand der Technik bekannten vergleichbaren Getriebeanordnungen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die Getriebeanordnung acht Betriebsmodi oder Gänge aufweist. Diese umfassen vorliegend vier verbrennungsmotorische oder hybridische Betriebsmodi, zwei elektromotorische Betriebsmodi, einen variablen Fahrbereich (eCVT- Betriebsmodus, eCVT: electronic continuously variable transmission) und einen Standladebetriebsmodus. In den verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodi kann eine anteilige Antriebsleistung für das Hybridfahrzeug mittels der Verbrennungskraftmaschine bereitgestellt werden, wobei die E-Maschine einen Beitrag oder Anteil liefern kann. In den elektromotorischen Betriebsmodi wird die zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs aufge- wendete oder verwendete Antriebsleistung ausschließlich von der E- Maschine erzeugt oder bereitgestellt. In dem eCVT-Betriebsmodus kann beispielsweise von oder mittels der Verbrennungskraftmaschine und der E- Maschine jeweils eine Drehzahl vorgegeben oder eingestellt werden, woraus sich selbsteinstellend eine Ausgangsdrehzahl und/oder einen Ausgangsmo- ment am Abtrieb der Getriebeanordnung ergibt. Dabei kann das zum Vortrieb des Hybridfahrzeugs verwendete Antriebsmoment vollständig oder größtenteils von der Verbrennungskraftmaschine erzeugt oder bereitgestellt werden. Die E-Maschine kann dabei in Abhängigkeit von einem jeweils aktuell anlie- genden Drehzahlbereich generatorisch oder motorisch betrieben werden. Auf Grund einer konkreten Verschaltung der Planetenradsätze oder des Ravig- neaux-Satzes kann sich drehzahlabhängig eine positive oder negative Drehrichtung der E-Maschine ergeben. Je nach Drehrichtung gibt es also generatorische und motorische Betriebsbereiche der E-Maschine.
Der eCVT-Betriebsmodus oder Gang kann also als vollwertiger Gang oder Fahrgang genutzt werden. Dies ist insbesondere auch dann möglich, wenn eine elektrisch mit der E-Maschine verbundene Traktionsbatterie des Hybridfahrzeugs leer ist oder keine zum Antreiben des Hybridfahrzeugs ausrei- chende elektrische Spannung oder Leistung liefern kann.
Bevorzugt kann die Getriebeanordnung so eingerichtet oder aufgebaut sein, dass sich in dem eCVT-Betriebsmodus eine relativ kurze Übersetzung ergibt, sodass eine besonders hohe Zugkraft beim Fahren und Anfahren bereitsteht oder verfügbar ist. Dies ermöglicht besonders vorteilhaft ein komfortables und zuverlässiges Fahren und Anfahren des Hybridfahrzeugs insbesondere auch in einem beladenen oder beispielsweise durch eine Anhängelast belasteten Zustand. Im generatorischen Betrieb kann die E-Maschine die Traktionsbatterie des Fahrzeugs laden. Dies kann besonders vorteilhaft zu einer Erhöhung oder Vergrößerung einer Reichweite des Fahrzeugs führen. Vorteilhaft kann der eCVT-Betriebsmodus beispielsweise für einen Stopp-and- Go Betrieb oder ein Kriechen ausgelegt sein.
Im Standladebetriebsmodus kann die E-Maschine als von der Verbren- nungskraftmaschine gespeister oder angetriebener Generator zum Aufladen der Traktionsbatterie oder eines sonstigen Energiespeichers oder auch zum Erzeugen einer Nutzspannung an einem elektrischen Ausgang oder An- schluss betrieben werden. Hier kann besonders vorteilhaft die Verbrennungskraftmaschine dauerhaft in einem besonders effizienten Bereich oder Zustand betrieben werden.
Insgesamt bietet die erfindungsgemäße Getriebeanordnung somit vorteilhaft besonders flexible und für unterschiedliche Fahr- und Betriebssituationen geeignete Betriebsmodi. Durch die besonders vorteilhaften Gangabstufun- gen sowie die umfangreiche und flexibel einsetzbare Auswahl von Betriebsmodi kann die Getriebeanordnung insgesamt besonders vorteilhaft genutzt werden, insbesondere hinsichtlich einer erzielbaren Werten eines Leistungsspektrums, eines Drehmomentspektrums, einer Drehzahl und eines Ge- samtwirkungsgrad eines Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs beziehungsweise des gesamten Hybridfahrzeugs.
In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass Getriebeanordnung zwei elektromotorische Betriebsmodi aufweist, wobei ein Verhältnis von deren Übersetzungsverhältnissen weniger als 2,5, bevorzugt zwischen 1 und 2, besonders bevorzugt zwischen 1 ,2 und 1 ,8, beträgt. Es ist hier also ein relativ kleiner Stufensprung zwischen den beiden elektromotorischen Betriebsmodi vorgesehen. Dies ermöglicht besonders vorteilhaft eine besonders gute Fahr- und Schaltarbeit sowie eine besonders hohe Effizienz beim Betrieb der Getriebeanordnung und/oder des Hybridfahrzeugs. Auch kann so vorteilhaft ein verfügbares Drehzahlspektrum der E- Maschine optimal ausgenutzt werden. Die beiden hier genannten elektromotorischen Betriebsmodi können die zwei im Zusammenhang mit dem Patentanspruch 2 genannten elektromotorischen Betriebsmodi sein oder diesen entsprechen.
In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass die Getriebeanordnung einen eCVT-Betriebsmodus aufweist, in welchem bei einem Anschluss einer elektrischen Maschine an den Anschluss für eine elektrische Maschine diese je nach Drehzahl generatorisch oder motorisch betrieben wird: Dieser eCVT-Betriebsmodus oder Gang kann der eCVT-Betriebsmodus sein, welcher im Zusammenhang mit dem Patentanspruch 2 beschrieben ist, oder diesem entsprechen. In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen , dass der Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine über ein Dämpferschwungrad, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, an den Getriebeteil gekoppelt ist. Das Dämpferschwungrad kann dabei auch an einer von dem Getriebeteil abgewandten Seite des Anschlusses für eine Verbrennungs- kraftmaschine angeordnet sein oder angeordnet werden. Es kann dabei eine Primärschwungmasse des Dämpferschwungrad auf einer der anzuschließenden oder anschließbaren Verbrennungskraftmaschine zugewandten Seite und eine Sekundärschwungmasse des Dämpferschwungrad auf einer dem Getriebeteil zugewandten Seite angeordnet sein. Durch diese Anord- nung kann vorteilhaft ein Massenträgheitsmoment der drehenden Getriebeteile erhöht werden. Die beiden Schwungmassen können beispielsweise durch entsprechende Federelemente miteinander verbunden werden oder sein, wodurch vorteilhaft eine Resonanzfrequenz des Dämpferschwungrades signifikant gesenkt werden kann. Somit kann eine Anregung insbesondere durch eine Leeriaufdrehzahl aber auch durch eine Fahrdrehzahl der Verbrennungskraftmaschine oder potenziell anregender Motorordnungen vermieden oder minimiert werden. Der Einsatz des Zweimassenschwungrades ermöglicht besonders vorteilhaft eine effiziente und mit geringem Bauteilauf- wand zu realisierende Drehschwingungsentkopplung der Verbrennungskraftmaschine vom Antriebsstrang, wobei vorteilhaft auf ein zusätzliches Dämpferelement verzichtet werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung ist es vorgesehen, dass der Anschluss für eine elektrische Maschine über eine Stirnradstufe an den Getriebeteil gekoppelt ist. Die Stirnradstufe kann dabei ein als Stirnrad ausgebildetes Zahnrad oder mehrere als jeweils als Stirnrad ausgebildete Zahnräder umfassen. Durch die Stirnradstufe wird eine flexible oder ange- passte räumliche Anordnung der E-Maschine relativ zu dem Getriebeteil ermöglicht. Dadurch kann besonders vorteilhaft eine besonders kompakte Anordnung realisiert und somit ein insgesamt für den Antriebsstrang des Hybridfahrzeugs benötigter Bauraum minimiert werden. Insbesondere ist es so vorteilhaft nicht notwendig, die E-Maschine derart anzuordnen, dass ihre Rotorwelle in Längsrichtung mit einer Welle des Getriebeteil fluchtet. Alterna- tiv zu der Stirnradstufe kann auch beispielsweise eine Kette, ein Zahnriemen oder ein vergleichbares Mittel zum Übertragen und/oder Umlenken eines Moments zwischen der Drehmaschine und der Getriebeanordnung verwendet werden. Zudem wird durch die Stirnradstufe eine optimale Anpassung an einen vorgesehenen, verfügbaren oder beispielsweise hinsichtlich einer Effizienz optimalen Drehzahlbereich der E-Maschine ermöglicht.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass der Anschluss für eine elektrische Maschine derart räumlich angeordnet ist, dass bei einem Anschluss einer elektrischen Maschine hieran eine Rotorwelle der angeschlossenen elektrischen Maschine echtparallel zu einer Welle des Ravigneaux-Satzes und einer angetriebenen Achse des Hybridfahrzeugs, sowie axial hinter dem Getriebeteil angeordnet ist. Damit lässt sich vorteilhaft eine besonders kompakte und platzsparende Anordnung realisieren. Eine derartige Anordnung kann auch als Längsgetriebe oder Längskonzept be- zeichnet werden und ist insbesondere dann, wenn in radialer Richtung in dem jeweiligen Hybridfahrzeug nur ein eng begrenzter Bauraum zur Verfügung steht, besonders vorteilhaft einsetzbar. Die Rotorwelle kann über ein Wellenritzel unmittelbar, also ohne Zwischenschaltung weiterer Zahnräder, mit dem Ravigneaux-Satz in Eingriff stehen.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist es vorgesehen, dass die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse in einem gemeinsamen Getriebebereich angeordnet sind. Dies stellt eine be- sonders bauraumsparende Anordnung dar. Unter der Beschreibung„in einem gemeinsamen Getriebebereich angeordnet" ist im Rahmen der Erfindung zu verstehen, dass die die erste Kupplung, die zweite Kupplung, die erste Bremse und die zweite Bremse ohne Zwischenschaltung von Zahnradstufen oder anderen Übersetzungsstufen in Längserstreckungsrichtung und zusätzlich oder alternativ in Quererstreckungsrichtung der Getriebeanordnung in dem Getriebebereich angeordnet sind.
Eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung umfasst eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung sowie eine Verbrennungskraftmaschine und eine elektri- sehe Maschine. Dabei ist die Verbrennungskraftmaschine an den Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine der Getriebeanordnung bestimmungsgemäß, insbesondere schaltbar drehmomentübertragend, angeschlossen und die elektrische Maschine ist bestimmungsgemäß an den Anschluss für eine elektrische Maschine der Getriebeanordnung angeschlossen. Auch über diesen Anschluss der elektrischen Maschine kann ein Drehmoment übertragen werden. Mit anderen Worten ist somit hier also eine Gesamtanordnung aus der Getriebeanordnung und jeweils einer mit dieser drehverbundenen Verbrennungskraftmaschine und elektrischen Maschine vorgesehen. Ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, welche eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung umfasst, kann einen oder mehrere oder alle der nachfolgenden aufgeführten acht Verfahrensschritte oder Vorgänge umfassen. Diese können dabei auch miteinander kombiniert und/oder in beliebiger Abfolge ausgeführt oder durchgeführt werden. Für einen ersten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus wird die erste Kupplung geschlossen und die erste Bremse blockiert. Für einen zweiten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus wird die erste Kupplung geschlossen und die zweite Bremse blockiert. Für einen dritten verbrennungsmotorischen oder hybridi- sehen Betriebsmodus werden die erste und die zweite Kupplung geschlossen. Für einen vierten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus werden die zweite Kupplung geschlossen und die zweite Bremse blockiert. Für einen ersten elektromotorischen Betriebsmodus wird die erste Bremse blockiert. Für einen zweiten elektromotorischen Betriebsmodus wird die zweite Bremse blockiert. Für einen eCVT-Betriebsmodus wird die zweite Kupplung geschlossen. Für einen Standladebetriebsmodus wird die erste Kupplung geschlossen. Bei diesen Verfahrensschritten oder Vorgängen ist es jeweils vorgesehen, dass die jeweils nicht genannten Schaltelemente, das heißt also die jeweils nicht genannten Bremsen und/oder Kupplungen, offen sind. Eine offene Bremse ist so geschaltet oder eingestellt, dass ein durch diese Bremse bei einem Schließen oder Blockieren der Bremse festlegbares Bauteil frei, das heißt nicht durch die Bremse behindert oder eingeschränkt rotieren kann. Eine offene Kupplung ist so geschaltet, angeordnet oder eingestellt, dass die über diese Kupplung miteinander koppelbaren Bauteile auch bei einer Rotation weder diese Rotation noch ein Moment aufeinander oder auf das jeweils andere Bauteil übertragen. Weiterhin ist es hier und ebenfalls allgemein im Sinne der vorliegenden Erfindung vorgesehen, dass durch ein Schließen einer Bremse der Getriebeanordnung jeweils nur genau ein Bauteil festgelegt oder blockiert wird. Beispielsweise wird durch ein Blockieren oder Schließen der zweiten Bremse nur das zweite Sonnenrad festgelegt, festgehalten oder blockiert, aber kein anderes drehbares Bauteil, insbesondere keine andere drehbare Achse oder Welle und kein anderes Zahnrad, der Getriebeanordnung. Ebenso sind über die beiden Kupplungen der Getriebeanordnung jeweils ausschließlich die beiden genannten Bauteile direkt miteinander koppelbar. Ein erfindungsgemäßes Hybridfahrzeug umfasst eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung, welche ihrerseits eine erfindungsgemäße Getriebeanordnung umfasst.
Die bisher und im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen und jeweiligen Vorteile der erfindungsgemäßen Getriebeanordnung, der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung, des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung und des erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs sind jeweils wechselseitig entsprechend sinngemäß zwischen diesen übertragbar oder austauschbar. Dies gilt insbesondere auch für zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens verwendbare oder verwendete Bauteile und Einrichtungen.
Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der Erfindung sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen: eine schematische Darstellung einer Struktur einer Antriebsanordnung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; eine schematische Darstellung einer Umsetzung der Struktur aus Fig.1 ; eine weitere schematische Darstellung einer Umsetzung der Struktur aus Fig. 1 und eine tabellarische Übersicht möglicher Betriebsmodi einer Getriebeanordnung mit jeweiligen Schaltzuständen von Schaltelementen der Getriebeanordnung sowie entsprechenden beispielhaften Übersetzungen.
Fig .1 zeigt eine schematische Darstellung einer Struktur einer Antriebsanordnung 1 , welche zusammengesetzt oder aufgebaut ist aus einer Getriebeanordnung 2, einer Verbrennungskraftmaschine 3 und einer elektrischen Maschine oder E-Maschine 4. Die Verbrennungskraftmaschine 3 ist vorliegend über ein Dämpferschwungrad, welches hier als Zweimassenschwungrad 5 ausgebildet ist, an die Getriebeanordnung 2 angeschlossen. Die E- Maschine 4 hingegen ist vorliegend über eine Stirnradstufe 6 an die Getriebeanordnung 2 angeschlossen.
Die Getriebeanordnung 2 umfasst einen einfachen Ravigneaux-Satz mit einem ersten Planetengetriebe PG1 und einem zweiten Planetengetriebe PG2. Das erste Planetengetriebe PG1 umfasst ein erstes Sonnenrad oder eine erste Sonne und einen ersten Planetenradsatz. Das zweite Planetenge- triebe PG2 umfasst ein zweites Sonnenrad oder eine zweite Sonne und einen zweiten Planetenradsatz. Der Ravigneaux-Satz umfasst darüber hinaus einen Planetenradträger, an welchem die beiden Planetenradsätze drehbar gelagert oder abgestützt sind, sowie einen mit dem zweiten Planetenradsatz, das heißt also mit dem Planetenradsatz des zweiten Planetenge- triebes PG2 kämmendes Hohlrad. Im Folgenden wird der Planetenradsatz des ersten Planetenradgetriebe PG1 als erster Planetenradsatz und der Planetenradsatz des zweiten Planetengetriebes PG2 als zweiter Planetenradsatz bezeichnet. Die beiden Planetenradsätze können bevorzugt jeweils drei Planetenräder umfassen. Hierdurch kann sich ein optimales Gleichgewicht zwischen einem übertragbaren Moment und einer Bauraum- oder Konstruktionsanforderung der Planetengetriebe PG1 , PG2 ergeben.
Hervorzuheben ist, dass der Ravigneaux-Satz lediglich genau ein einziges Hohlrad aufweist. Dieses Hohlrad ist vorliegend über eine Abtriebsstirnradstufe 9 mit einem Stirn- und Kegelradgetriebe KT gekoppelt, welches einen Abtrieb 7 der Getriebeanordnung 2 bildet. Mit anderen Worten wird hier also über das Hohlrad ein Ausgangs- oder Antriebsmoment bereitgestellt, welches dann mittels des Stirn- und Kegelradgetriebes KT beispielsweise zu einer angetriebenen Achse oder einem angetriebenen Rad des Hybridfahrzeugs geleitet wird.
Die Getriebeanordnung umfasst weiterhin vier kraftschlüssige Schaltelemente, nämlich eine erste Kupplung K1 , eine zweite Kupplung K2, eine erste Bremse B1 und eine zweite Bremse B2. Die beiden Kupplungen K1 , K2 können jeweils beispielsweise als nasse Lamellenkupplung oder als trockene Scheibenkupplung ausgebildet sein. Alle vier Schaltelemente K1 , K2, B1 , B2 können jeweils zwischen einem offenen und einem geschlossenen Zustand oder Schaltzustand reversibel hin und her geschaltet oder gestellt werden.
Vorliegend ist mittels der ersten Bremse B1 der Planetenradträger oder Steg des Ravigneaux-Satzes festlegbar, festhaltbar oder blockierbar. Mittels der zweiten Bremse ist das zweite Sonnenrad, das heißt also das Sonnenrad des zweiten Planetengetriebes PG2 festlegbar, fest haltbar oder blockierbar. Über die erste Kupplung K1 ist die Verbrennungskraftmaschine 3 vermittels des zwischengeschalteten Zweimassenschwungrads 5 mit dem ersten Sonnenrad, das heißt also mit dem Sonnenrad des ersten Planetengetriebes PG1 , koppelbar. Ebenfalls an das erste Sonnenrad gekoppelt oder mit dem ersten Sonnenrad verbunden ist vermittels der Stirnrad stufe 6 die E- Maschine 4, wobei die Stirnradstufe 6 ein über die E-Maschine 4 antreibbares Wellenritzel umfassen kann. Demzufolge kann durch ein Schließen der ersten Kupplung K1 eine drehmomentübertragende mechanische Kopplung oder Verbindung der Verbrennungskraftmaschine 3 mit der E-Maschine 4 hergestellt werden. Die E-Maschine 4 ist dabei kupplungsfrei mit der ersten Sonnenrad verbunden. Dieser kupplungsfreie Anschluss der E-Maschine 4 stellt eine zumindest im Betrieb dauerhafte mechanische Verbindung oder Drehverbindung dar, wobei jedoch die E-Maschine 4 selbstverständlich zerstörungsfrei und reversibel aus der Antriebsanordnung 1 ausbaubar und somit von der Getriebeanordnung 2 trennbar ist. Über die zweite Kupplung K2 ist die Verbrennungskraftmaschine 3 - wiederum vermittels des Zweimassenschwungrads 5 - an den Planetenradträger koppelbar.
Die anhand von Fig .1 beschriebene Struktur oder der beschriebene Aufbau der Antriebsanordnung 1 lässt sich auch anhand einer in Fig.2 oder in Fig.3 schematisch dargestellten möglichen Anordnung der Antriebsanordnung 1 nachvollziehen. Es sind hier in jeweils alternativen Darstellungen die bereits in Fig.1 dargestellten und dort erläuterten Bauteile oder Komponenten dargestellt und entsprechend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Detaillierter dargestellt ist hier die Stirnradstufe 6, welche vorliegend beispielhaft drei Zahnräder umfasst. Durch die Stirnradstufe 6 wird es vorteilhaft ermöglicht, die E-Maschine 4 derart räumlich in Relation zu der Getriebeanordnung 2 anzuordnen, dass eine Rotorwelle 8 der E-Maschine 4 echtparallel zu einer zentralen Welle des Ravigneaux-Satzes angeordnet ist. Daraus ergibt sich die in Fig.2 und Fig.3 gezeigte besonders kompakte Anordnung der Antriebsanordnung 1 . Die Rotorwelle 8 ist dabei auch achsparallel, das heißt parallel zu einer Achse oder Welle des Abtriebs oder zu der mittels der Antriebsanordnung 1 angetriebenen Achse des Hybridfahrzeugs angeordnet. Auch der Abtrieb 7 oder mit dem Hohlrad abtriebsseitig verbundene Komponenten sind hier etwas detaillierter dargestellt. So ist es vorliegend vorgesehen, dass auf einer von den Planetengetrieben PG1 , PG2 abgewandten Seite des Hohlrads weitere Zahnräder und ein schematisch angedeutetes Differenzial angeordnet sind.
Bis auf jeweils ein mit einer jeweils zentralen Strichpunktlinie gekennzeichnetes Zahnrad der Stirnradstufe 6 und der abtriebsseitigen Zahnradanordnung sind in der in Fig.2 gezeigten Darstellungsform rotierende oder rotierbare Komponenten, insbesondere Zahnräder, lediglich durch eine waagerechte Linie angedeutet. Durch diese halbierte Darstellung ergibt sich eine verbesserte Übersichtlichkeit und der Erkennbarkeit.
Fig.3 stimmt in wesentlichen Merkmalen mit Fig. 2 überein, weshalb nachfolgend lediglich die Unterschiede zu Fig.2 beschrieben werden. In Fig.3 ist erkennbar, dass die vier Schaltelemente K1 , K2, B1 , B2 - im Unterschied zu Fig.2 - in einem gemeinsamen Getriebebereich angeordnet sind, wodurch sich allgemein der Vorteil ergibt, dass hierdurch eine besonders günstige Bauraumausnutzung erzielt werden kann. Die Wirkungsweise der vier Schaltelemente K1 , K2, B1 , B2 bleibt jedoch von der unterschiedlichen Anordnung unberührt. Zudem ist aus der Zusammenschau von Fig.2 und Fig.3 erkennbar, dass die Planetengetriebe PG1 , PG2 in Fig.3 bezüglich ihrer Anordnung im Hinblick auf Fig.2 vertauscht sind. Fig.4 zeigt tabellarisch eine Übersicht von verfügbaren Betriebsmodi oder Gängen der in Fig .1 und 2 schematisch dargestellten Antriebsanordnung 1 . Diese Betriebsmodi sind hier in vertikaler Richtung untereinander in einer Kopf spalte der Tabelle aufgeführt. In einer Kopfzeile der Tabelle sind nebeneinander die vier kraftschlüssigen Schaltelemente K1 , K2, B1 , B2 aufgeführt. Zusätzlich ist in der Tabelle in einer letzten Spalte beispielhaft ein mögliches jeweiliges Übersetzungsverhältnis i der einzelnen Betriebsmodi aufgeführt. Dabei ist zu beachten, dass die konkret angegebenen Übersetzungsverhältnisse nicht für ein Funktionieren der Getriebeanordnung notwendig oder einzuhalten sind. Es können auch deutlich von den hier angegebenen Wer- ten abweichende Übersetzungsverhältnisse realisiert werden. Insbesondere in Abhängigkeit von beispielsweise einer jeweiligen Fahrzeug-, Motor- und/oder Reifengröße kann eine Anpassung oder Variation der jeweiligen Übersetzungsverhältnisse vorgesehen und/oder notwendig sein. In einem ersten verbrennungsmotorischen Gang V1 sind die erste Kupplung K1 und die erste Bremse B1 geschlossen. Dies ist durch die Markierungen x in den entsprechenden Feldern V1 -K1 und V1 -B1 kenntlich gemacht. Die beiden anderen leeren Felder in der Zeile des ersten verbrennungsmotorischen Gangs V1 , nämlich die Felder V1 -K2 und V1 -B2, zeigen an, dass die zweite Kupplung K2 und die zweite Bremse B2 gelöst oder offen sind. In analoger Weise sind auch die übrigen Tabelleneinträge zu verstehen. Vorliegend sind also die Verbrennungskraftmaschine 3 und die E-Maschine 4 drehmomentübertragend mit dem ersten Sonnenrad gekoppelt, wobei der Planetenradträger durch die geschlossene erste Bremse B1 festgelegt, fest- gehalten oder fixiert ist. Es muss also zwangsläufig die zweite Kupplung K2 offen sein, um einen Drehmomentübertrag von der Verbrennungskraftmaschine auf den fixierten Planetenradträger zu verhindern. Es ergibt sich hier beispielhaft ein Übersetzungsverhältnis von 12,03. In einem zweiten verbrennungsmotorischen Gang V2 sind die erste Kupplung K1 und die zweite Bremse B2 geschlossen. Auch hier sind also die Verbrennungskraftmaschine 3 und die E-Maschine 4 drehmomentübertragend mit dem ersten Sonnenrad gekoppelt, wobei jedoch nunmehr das zwei- te Sonnenrad durch die zweite Bremse B2 festgehalten ist und der Planeten- radträger drehen kann. Es ergibt sich für den zweiten verbrennungsmotorischen Gang V2 beispielhaft ein Übersetzungsverhältnis von 8,20.
In einem dritten verbrennungsmotorischen Gang V3 sind die beiden Kupp- lungen K1 und K2 geschlossen, woraus sich hier beispielhaft ein Übersetzungsverhältnis von 5,85 ergibt. Dabei überträgt die Verbrennungskraftmaschine 3 sowohl über die zweite Kupplung K2 ein Drehmoment auf den Pla- netenradträger als auch über die erste Kupplung K1 auf das erste Sonnenrad. Der Ravigneaux-Satz wird somit verblockt oder läuft als Block um. Dies ist ein vorteilhafter, besonders effizienter Zustand oder Betrieb, da es dabei keine zueinander drehenden oder wälzenden Bauteile, insbesondere Zahnräder, gibt.
In den drei verbrennungsmotorischen Gängen V1 , V2, V3 werden die Ver- brennungskraftmaschine 3 und die E-Maschine 4 parallel betrieben, das heißt sowohl die Verbrennungskraftmaschine 3 als auch die E-Maschine 4 können zu einem Gesamtantriebsmoment beitragen.
In einem vierten verbrennungsmotorischen Gang V4 sind die zweite Kupp- lung K2 und die zweite Bremse B2 geschlossen. Dabei wird das Antriebsmoment einerseits von der Verbrennungskraftmaschine 3 über den Planetenradträger des Ravigneaux-Satzes und andererseits von der E- Maschine 4 über ein entsprechendes Übersetzungsverhältnis zusammengeführt. Das Übersetzungsverhältnis kann dabei durch eine Auslegung des Ravigneaux-Satzes bestimmt oder vorgegeben sein. Dabei ergibt sich hier beispielshaft für den vierten verbrennungsmotorischen Gang V4 ein Übersetzungsverhältnis von 3,63.
In den Gängen V1 , V2, V3, V4 ist ein Boost- oder Rekuperationsbetrieb der E-Maschine 4 möglich. Im Boostbetrieb erfolgt der Antrieb des Hybridfahrzeugs durch die Verbrennungskraftmaschine 3 und die E-Maschine 4, wie an den entsprechenden Stellen beschrieben. Die Rekuperation ist durch analogen generatorischen Betrieb der E-Maschine 4 möglich. In einem ersten elektromotorischen Gang E1 ist nur die erste Bremse B1 geschlossen, sodass also nur der Planetenradträger oder Steg festgehalten ist. In einem zweiten elektromotorischen Gang E2 ist nur die zweite Bremse B2 geschlossen, sodass also das zweite Sonnen rad fixiert ist. In beiden elektromotorischen Gängen E1 , E2 sind also insbesondere die erste Kupplung K1 und zweite Kupplung K2 offen, sodass die Verbrennungskraftmaschine 3 von der Getriebeanordnung 2 entkoppelt ist. In den beiden elektromotorischen Gängen E1 , E2 wird als das gesamte Antriebsmoment von der E-Maschine 4 bereitgestellt. Aus den vorliegend gewählten Übersetzungs- Verhältnissen des ersten elektromotorischen Gangs E1 von 14,54 und des zweiten elektromotorischen Gangs E2 von 9,90 ergibt sich ein Stufensprung zwischen den beiden elektromagnetischen Gängen von etwa 1 ,47, woraus sich vorteilhaft eine besonders gute Fahr- und Schaltarbeit und Effizienz ergibt.
In einem eCVT-Gang ist nur die zweite Kupplung K2 geschlossen. In diesem Betriebsmodus kann die E-Maschine 4 generatorisch oder motorisch betrieben werden. Die E-Maschine 4 stützt generatorisch oder motorisch das durch die Verbrennungskraftmaschine 3 auf den Ravigneaux-Satz aufge- brachte Moment ab. Damit ergibt sich im ersten Planetenradsatz ein Momentengleichgewicht und es kann eine Leistungsverzweigung erreicht werden. Mit anderen Worten kann also beispielsweise eine an die E-Maschine 4 angeschlossene Traktionsbatterie des Hybridfahrzeugs im eCVT- Betriebsmodus auch während einer Fahrt des Hybridfahrzeugs aufgeladen werden.
In einem Standladebetriebsmodus SL ist nur die erste Kupplung K1 geschlossen. Damit ist also die Verbrennungskraftmaschine über die erste Kupplung K1 mit der E-Maschine 4 drehmomentübertragend oder leistungs- übertragend gekoppelt. In diesem Betriebsmodus wird die E-Maschine 4 ebenfalls generatorisch, beispielsweise zum Aufladen der Traktionsbatterie des Hybridfahrzeugs, betrieben. Anders als im eCVT-Betriebsmodus ruht das Hybridfahrzeug im SL-Betriebsmodus jedoch und wird also nicht gefahren oder fortbewegt. Dieser Betriebsmodus kann zur besonders effizienten Reichweitenerhöhung des Hybridfahrzeugs verwendet werden. Dabei läuft der Ravigneaux-Satz kraftlos oder lastfrei mit, sodass auch der Abtrieb 7 lastfrei ist und es somit keine Auswirkungen oder Einflüsse des Betriebs der Antriebsanordnung 1 an oder auf die angetriebene Achse oder an das angetriebene Rad des Hybridfahrzeugs gibt. Dazu sind insbesondere beide Bremsen B1 , B2 geöffnet, sodass innerhalb des Ravigneaux-Satzes kein Moment abgestürzt wird. Es werden hierbei lediglich Schleppverluste wirksam. Insgesamt ergibt sich mit der beschriebenen Anordnung und Verschaltung eine vorteilhaft besonders gleichmäßige Abstufung der einzelnen Gänge. So ergeben sich aus den in Fig.4 tabellarisch aufgeführten Übersetzungsverhältnissen zwischen jeweils zweien der verbrennungsmotorischen Gänge V1 , V2, V3, V4 Stufensprünge zwischen 1 ,4 und 1 ,61 , während sich zwischen den beiden elektromotorischen Gängen E1 , E2 ein ebenfalls in dieses Intervall fallender Stufensprung von etwa 1 ,47 ergibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE:
Getriebeanordnung (2) für ein Hybridfahrzeug, bei welcher ein Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine (3), ein Anschluss für eine elektrische Maschine (4) und ein Getriebeteil miteinander koppelbar angeordnet sind, wobei
- der Getriebeteil eine erste (K1 ) und eine zweite Kupplung (K2), eine erste (B1 ) und eine zweite Bremse (B2) sowie einen Ravigneaux- Planetenradsatz umfasst, wobei der Ravigneaux-Planetenradsatz aufgebaut ist aus genau einem Hohlrad, einem ersten und einem zweiten Sonnenrad, einem ersten (PG1 ) und einem zweiten Planetenradsatz (PG2) und einem Planetenradträger, an welchem die beiden Planetenradsätze (PG1 , PG2) drehbar gelagert sind,
- der Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine (3) über die erste Kupplung (K1 ) an das erste Sonnenrad und über die zweite Kupplung (K2) an den Planetenradträger koppelbar ist,
- der Anschluss für eine elektrische (4) Maschine mechanisch an das erste Sonnenrad gekoppelt ist und über die erste Kupplung (K1 ) an den Anschluss für die Verbrennungskraftmaschine (3) koppelbar ist,
- die erste Bremse (B1 ) zum lösbaren Festlegen des Planetenradträ- gers eingerichtet ist,
- die zweite Bremse (B2) zum lösbaren Festlegen des zweiten Sonnenrads eingerichtet ist, und
- das Hohlrad mit einem Stirn- und Kegelradgetriebe (KT) gekoppelt ist, welches einen Abtrieb (7) der Getriebeanordnung (2) bildet.
Getriebeanordnung (2) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Getriebeanordnung (2) acht Betriebsmodi aufweist, umfassend
- vier verbrennungsmotorische oder hybridische Betriebsmodi (V1 , V2, V3, V4),
- zwei elektromotorische Betriebsmodi (E1 , E2),
- einen eCVT-Betriebsmodus, und
- einen Standladebetriebsmodus (SL) zum Aufladen einer elektrisch mit der elektrischen Maschine (4) verbundenen Traktionsbatterie des Hybridfahrzeugs.
3. Getriebeanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (2) zwei elektromotorische Betriebsmodi (E1 , E2) aufweist, wobei ein Verhältnis von deren Übersetzungsverhältnissen weniger als 2,5, bevorzugt zwischen 1 ,2 und 1 ,8, beträgt.
Getriebeanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Getriebeanordnung (2) einen eCVT-Betriebsmodus aufweist, in welchem bei einem Anschluss einer elektrischen Maschine (4) an den Anschluss für eine elektrische Maschine (4) diese generatorisch oder motorisch betrieben wird.
Getriebeanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine (3) über ein Dämpferschwungrad (5) an den Getriebeteil gekoppelt ist.
Getriebeanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschluss für eine elektrische Maschine (4) über zumindest eine Stirnradstufe (6) an den Getriebeteil gekoppelt ist.
Getriebeanordnung (2) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Anschluss für eine elektrische Maschine (4) derart räumlich angeordnet ist, dass bei einem Anschluss einer elektrischen Maschine hieran eine Rotorwelle (8) der angeschlossenen elektrischen Maschine (4) echtparallel zu einer Welle des Ravigneaux-Planetenradsatzes und einer angetriebenen Achse des Hybridfahrzeug sowie axial hinter dem Getriebeteil angeordnet ist.
Getriebeanordnung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die erste Kupplung (K1 ), die zweite Kupplung (K2), die erste Bremse (B1 ) und die zweite Bremse (B2) in einem gemeinsamen Getriebebereich angeordnet sind.
9. Antriebsanordnung (1 ), umfassend eine Getriebeanordnung (2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche sowie eine an den Anschluss für eine Verbrennungskraftmaschine angeschlossene Verbrennungskraft- maschine (3) und eine an den Anschluss für eine elektrische Maschine angeschlossene elektrische Maschine (4).
Verfahren zum Betreiben einer Antriebsanordnung (1 ) gemäß Anspruch
9,
dadurch gekennzeichnet, dass
- für einen ersten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus (V1 ) die erste Kupplung (K1 ) geschlossen und die erste Bremse (B1 ) blockiert werden, und/oder
- für einen zweiten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus (V2) die erste Kupplung (K1 ) geschlossen und die zweite Bremse (B2) blockiert werden, und/oder
- für einen dritten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus (V3) die erste (K1 ) und die zweite Kupplung (K2) geschlossen werden, und/oder
- für einen vierten verbrennungsmotorischen oder hybridischen Betriebsmodus (V4) die zweite Kupplung (K2) geschlossen und die zweite Bremse (B2) blockiert werden, und/oder
- für einen ersten elektromotorischen Betriebsmodus (E1 ) die erste Bremse (B1 ) blockiert wird, und/oder
- für einen zweiten elektromotorischen Betriebsmodus (E2) die zweite Bremse (B2) blockiert wird, und/oder
- für einen eCVT-Betriebsmodus die zweite Kupplung (K2) geschlossen wird, und/oder
- für einen Standladebetriebsmodus (SL) die erste Kupplung (K1 ) geschlossen wird.
Hybridfahrzeug mit einer Antriebsanordnung (1 ) gemäß Anspruch 9.
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