WO2008142077A1 - Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
WO2008142077A1
WO2008142077A1 PCT/EP2008/056185 EP2008056185W WO2008142077A1 WO 2008142077 A1 WO2008142077 A1 WO 2008142077A1 EP 2008056185 W EP2008056185 W EP 2008056185W WO 2008142077 A1 WO2008142077 A1 WO 2008142077A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric machine
rotor
machine
drive
coupled
Prior art date
Application number
PCT/EP2008/056185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Heinz Schäfer
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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 Continental Automotive Gmbh filed Critical Continental Automotive Gmbh
Publication of WO2008142077A1 publication Critical patent/WO2008142077A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/448—Electrical distribution type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/24—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means
    • B60W10/26—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of energy storage means for electrical energy, e.g. batteries or capacitors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/30—Control strategies involving selection of transmission gear ratio
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K51/00—Dynamo-electric gears, i.e. dynamo-electric means for transmitting mechanical power from a driving shaft to a driven shaft and comprising structurally interrelated motor and generator parts
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K1/00—Arrangement or mounting of electrical propulsion units
    • B60K1/02—Arrangement or mounting of electrical propulsion units comprising more than one electric motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • 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 hybrid drive of a motor driving ⁇ zeugs, with an internal combustion engine and having at least one electric machine. It further relates to a method for operating such a hybrid drive.
  • hybrid ⁇ vehicles Motor vehicles with a hybrid drive, so-called hybrid ⁇ vehicles, can be operated as a parallel or series hybrid.
  • Such hybrid vehicles contain in addition to an internal combustion engine or an internal combustion engine usually as further components an automatic transmission with a torque converter and one or two electric drives and
  • the invention has for its object to provide an improved hybrid drive for a vehicle.
  • a power split should also be possible without a distributor or planetary gear.
  • a particularly suitable method for operating such a hybrid drive should be specified.
  • a first electric machine which has a designation with the below also as an internal combustion engine.
  • a second electric machine is coupled to the drive axle and electrically connected to the slip ring rotor, ie to the slip rings of the second rotor of the first electric machine, in particular via at least one control unit.
  • the electromechanical part of the hybrid drive thus consists advantageously only of a first electric machine which serves as an electromagnetic power splitter and whose rotor designed as a slip ring rotor is connected directly to the drive axle via the drive shaft with a differential or compensation gear, as well as from a fast-moving second drive electric machine, which is expediently connected via a reduction gear to the differential of the drive axle.
  • ⁇ A set of a transmission with a ratio of, for example, u 10
  • the second electric machine can be selected with relatively small structural size.
  • the first electric machine coupled to the drive axle, it is initially possible, in principle, to execute it as an asynchronous machine or as a permanently excited synchronous machine.
  • the first electrical machine can be constructed which has in ⁇ NEN rotor winding or with external rotor winding.
  • the first rotor coupled to the internal combustion engine can be designed as a short-circuit cage runner.
  • the designed as slip ring rotor second rotor then has a rotor winding.
  • the execution of the first electric machine as an asynchronous machine with external rotor winding of the internal rotor coupled to the internal combustion engine can be designed as a short-circuit Kafiglaufer, while then the outer second rotor is provided with a rotor winding and designed as slip ring rotor.
  • the slip rotor coupled to the drive axle can be designed as an inner rotor or an outer rotor with a rotor winding.
  • the coupled with the internal combustion engine first outer or inner rotor then carries the permanent or permanent magnets.
  • At least one control unit (engine control unit, ECU) is provided which is connected on the one hand to the slip rings of the slip ring rotor of the first electric machine and on the other hand to the second electrical machine and to the energy store.
  • the control unit controls the power split between the two electrical machines. Expediently, each of the two electric machines is a separate control unit zugeord ⁇ net.
  • the internal combustion engine is started by means of the first electric machine.
  • the drive axle and thus the motor vehicle can then be approached either electrically by the internal combustion engine via the first electric machine and the second electric machine in hybrid mode, or by means of the second electric machine.
  • a first power component of the internal combustion engine is transmitted to the drive axle via the first electric machine, while the other component tion share as electrical power via the slip rings of the slip ring rotor discharged from the first electric machine and the drive shaft is supplied via the second electric machine.
  • the mechanical power of the two electric machines is added over the admilligerweise provided ⁇ reduction gear and fed to the drive axle via the differential.
  • the advantages achieved with the invention consist lnsbeson- particular in that two electric machines are required in a hybrid drive for a motor driving ⁇ generating only by performing a power split via the first electrical machine.
  • gearless coupled to the engine and a Schleif ⁇ nglaufer having electrical machine can be done the input or output electrical energy. Therefore, a cost-intensive Get ⁇ ebe generator Emheit, in particular a planetary gear with associated additional electric machine, omitted, which is associated with a considerable cost and space savings.
  • FIG 3 shows schematically a first embodiment variant of the ers ⁇ th electrical machine of an asynchronous machine with short-Kafiglaufer and internal rotor winding of a Schleif ⁇ nglaufers
  • FIG 4 in a representation according to FIG 3 a second off ⁇ vigungssection the first electrical machine of an asynchronous machine with short-Kafiglaufer and outer rotor winding of the slip ring rotor
  • FIG. 5 shows a third embodiment variant of the first electric machine as a permanent-magnet synchronous machine with internal rotor winding of FIG
  • FIG. 6 shows a fourth embodiment variant of the first electric machine as a permanent magnet synchronous machine with external rotor winding of the slip ring rotor.
  • a first electric machine 3 is coupled, on the one hand, in a gearless manner with an internal combustion engine 4, referred to below as an internal combustion engine, and on the other hand via a drive shaft 5 to the drive axle 2 via a differential or differential gear 6.
  • a second electric machine 7 is coupled to the drive axle 2 of the vehicle via a reduction gear 8 and the differential gear 5.
  • the first electric machine 3 that covers the speed range of the engine 4, has a first rotor 9 so as ⁇ a second rotor 10th
  • the first rotor 9 is coupled directly to the internal combustion engine 4, while the second rotor 10 is coupled via the differential gear 5 to the drive axle 2.
  • the second rotor 10 of the first electric machine 3 is designed as a slip ring rotor whose slip rings 11 are electrically connected to a first control unit or ECU (Engine Control Unit) 12.
  • a second control unit (ECU or energy control unit) 13 is assigned to the second electric machine 7.
  • the two control devices 12 and 13 are connected to an energy store 14.
  • the second electrical machine 7, which is coupled via the subset ⁇ reduction gear 8 to the drive axle 2 and with the latter forms a drive unit 15 is designed as very high-speed electrical machine.
  • the second electric machine 7 can be designed with a comparatively small structural size.
  • Switch off the internal combustion engine 4 8 best ⁇ Henden drive unit 15 can be exclusively electrically driven drive means of the electric machine 7 from the second and the transmission.
  • the energy required for this purpose is taken from the energy store 14. From a certain driving speed, the internal combustion engine 4 can be started by means of the first electric machine 3.
  • this braking reaction torque can be compensated dynamically by means of the second electric machine 7 such that no influence can be felt on the drive axle 2.
  • the internal combustion engine 4 can communicate with it by means of the first electric machine 3 which operates in generator mode in this drive or operating mode a Torque ⁇ ment be charged.
  • the reaction torque occurring in this case is transmitted directly to the drive axle 2 via the drive shaft 5 and the differential 6.
  • the first electric machine 3 which operates in generator mode in this mode of operation serves as an electromagnetic power branching.
  • a power component P m i of the mechanical power P m of the internal combustion engine 4 is transmitted directly to the drive shaft 5 and thus to the drive axle 2.
  • the other part of the performance can be considered electric power P e i discharged through the slip rings 11 and the existing of the second electric machine 7 and the transmission 8 drive unit 15 are supplied.
  • the mechanical power P ml from the first electric machine 3 and the mechanical power P m2 from the second electric machine 7 are added via the transmission 8 and fed to the differential 6 of the drive axle 2 as a total power P m i 2 .
  • the internal combustion engine 4 is started when the vehicle is stationary via the first electric machine 3.
  • existing means of the electrical from the second machine 7 and the gear 8 driving unit 15 is put a corresponding compensation torque to the drive shaft 5 on ⁇ so that the vehicle no Em kg, ie no jerk effect is produced ,
  • the corresponding control of the compensation torque takes place via the control unit 13.
  • the internal combustion engine 4 can be provided with the aid of the first electric machine 3, which in turn operates in generator mode adjustable torque can be loaded. This here The resulting reaction torque is conducted via the drive shaft 5 di ⁇ rectly to the drive shaft 2.
  • an electromagnetic power diversion occurs again in the first electric machine 3 in such a way that first the entire mechanical power P m of the internal combustion engine 4 is discharged as electrical power P el via the slip rings 11 from the first electric machine 3 and the second electrical power Machine 7 is supplied, which can use this power for the formation of torque.
  • This torque is then amplified via the transmission 8 and added to the torque of the first electric machine 3.
  • the vehicle starts to move under the influence of the torque increases at constant mechanical power P m of the engine 4 from the electrical power P el via the slip rings 11 of the first electric machine 3, wherein in equal measure the out headed mechanical power P mi increases over at ⁇ drive shaft. 5
  • the internal combustion engine 4 is expediently stopped or stopped, for example via the first electric machine 3 during a braking operation.
  • a braking torque can be applied to the drive axle 2 by means of the second electrical machine 8 via the drive unit 15 consisting of the second electrical machine 7 and the generator 8.
  • the resulting braking energy can be converted into electrical energy via the second electric machine 7, which in this case operates in generator mode, and supplied to the energy store 14.
  • the first electric machine 3 is designed as an asynchronous machine or as a synchronous machine, then it is possible to operate the first rotor 9 of the first electric machine 3 at a rotational speed which is greater than the rotational speed n of the internal combustion engine 4 (driving at overspeed). , Once the speed of the drive shaft 5 is greater than the Speed n of the internal combustion engine 4, then the rotation ⁇ direction of the fed over the slip rings 11 three-phase system is reversed. This means that, while retaining the existing torque, the first electric machine 3 transitions from generator operation to engine operation. The erforder ⁇ Liche additional power is supplied from the energy storage 14th
  • FIGS. 3 to 6 show schematically different configurations of the first electric machine 3, by means of which constructional circumstances for the respective application or use case can be taken into account accordingly.
  • FIGS. 3 and 4 show a first electric machine 3 designed as an asynchronous machine
  • FIGS. 5 and 6 represent a permanent-magnet synchronous machine as the first electric machine 3.
  • first rotor 9 is designed as a short-circuit Kafig- runner.
  • the grinding rotor 10 coupled to the drive shaft 2 is designed with an external rotor winding.
  • the first rotor 9 of this operating as an asynchronous first electric machine 3 is then designed as a short-circuit Kafiglaufer.
  • FIG 5 shows a specific embodiment ⁇ matically in turn with mnenrester rotor winding of the slip ring Laufers 10 which is coupled to the drive axle. 2
  • the coupled to the engine 4 coupled first rotor 9 is then designed with permanent or permanent magnets.
  • the slip rotor 10 coupled to the drive axle 2 is designed with an external rotor winding, while the first rotor 9 coupled to the combustion engine 4 carries the permanent or permanent magnet.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb (1) eines Kraffahrzeugs, mit einem Verbrennungsmotor (4) und mit zwei elektrischen Maschinen (3,7) sowie mit mindestens einem Steuergerät (12,13) und mit einem elektrischen Energiespeicher (14), wobei eine erste elektrische Maschine (3) einen mit dem Verbrennungsmotor (4) getriebelos gekoppelten ersten Rotor (9) und einen als Schleifringläufer ausgeführten und mit einer Antriebsachse (2) des Kraftfahrzeugs gekoppelten zweiten Rotor (10) aufweist. Eine zweite elektrische Maschine (7) ist vorzugsweise über ein Untersetzungsgetriebe (8) mit der Antriebsachse (2) gekoppelt und elektrisch mit dem Schleifringläufer (11) der ersten elektrischen Maschine (3) über das Steuergerät (12,13) verbunden.

Description

Beschreibung
Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb eines Kraftfahr¬ zeugs, mit einem Verbrennungsmotor und mit mindestens einer elektrischen Maschine. Sie betrifft weiter ein Verfahren zum Betreiben eines derartigen Hybridantriebs.
Kraftfahrzeuge mit einem Hybridantrieb, so genannte Hybrid¬ fahrzeuge, sind als Parallel- oder Serienhybrid betreibbar. Solche Hybridfahrzeuge enthalten zusatzlich zu einer Brennkraftmaschine oder einem Verbrennungsmotor in der Regel als weitere Komponenten ein Automatikgetriebe mit einem Drehmo- mentwandler und einen oder zwei elektrische Antriebe sowie
Zwischenkupplungen und einen Energiespeicher (Fahrzeugbatterie) .
Zudem besteht bei einem Hybridfahrzeug die Möglichkeit, eine Leistungsverzweigung in Form eines Planetengetriebes mit einer als Generator arbeitenden zusätzlichen elektrischen Maschine vorzusehen. Ein derartiges Hybridkonzept ist jedoch aufwendig .
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten Hybridantrieb für ein Fahrzeug anzugeben. Insbesondere soll eine Leistungsverzweigung auch ohne Verteiler- bzw. Planeten¬ getriebe ermöglicht sein. Des Weiteren soll ein besonders geeignetes Verfahren zum Betreiben eines derartigen Hybridan- triebs angegeben werden.
Bezuglich des Hybridantriebs wird die genannte Aufgabe erfin- dungsgemaß gelost durch die Merkmale des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Varianten sind Gegenstand der auf diesen ruckbezogenen Unteranspruche .
Dazu ist eine erste elektrische Maschine vorgesehen, die einen mit dem nachfolgend auch als Brennkraftmaschine bezeich- neten Verbrennungsmotor getriebelos gekoppelten ersten Rotor und einen als Schleifringlaufer ausgeführten und mit einer Antriebsachse, insbesondere mit der Vorderachse, des Kraftfahrzeugs gekoppelten zweiten Rotor aufweist. Eine zweite e- lektπsche Maschine ist mit der Antriebsachse gekoppelt und elektrisch mit dem Schleifringlaufer, d. h. mit den Schleifringen des zweiten Rotors der ersten elektrischen Maschine, insbesondere über zumindest ein Steuergerat, verbunden.
Der elektromechanische Teil des Hybridantriebs besteht somit vorteilhafterweise lediglich aus einer ersten elektrischen Maschine, die als elektromagnetische Leistungsverzweigung dient und deren als Schleifringlaufer ausgeführter Rotor über die Antriebswelle direkt mit einem Differenzial- oder Aus- gleichsgetπebe mit der Antriebsachse verbunden ist, sowie aus einer schnell laufenden zweiten elektrischen Maschine, die zweckmaßigerweise über ein Untersetzungsgetriebe mit dem Differenzial der Antriebsachse verbunden ist. Durch den Ein¬ satz eines Getriebes mit einer Übersetzung von z.B. u = 10 kann die zweite elektrische Maschine mit vergleichsweise kleiner Baugroße gewählt werden.
Hinsichtlich der Konfiguration der mit der Antriebsachse gekoppelten ersten elektrischen Maschine besteht zunächst grundsätzlich die Möglichkeit, diese als Asynchronmaschine oder als permanent erregte Synchronmaschine auszufuhren. In jedem Fall jedoch kann die erste elektrische Maschine mit in¬ nen liegender Rotorwicklung oder auch mit außen liegender Rotorwicklung ausgeführt sein. Bei der Ausfuhrung mit innen liegender Rotorwicklung kann der mit dem Verbrennungsmotor gekoppelte erste Rotor als Kurzschluss-Kafiglaufer ausgeführt sein. Der als Schleifringlaufer ausgeführte zweite Rotor weist dann eine Rotorwicklung auf.
Ebenso kann bei der Ausfuhrung der ersten elektrischen Maschine als Asynchronmaschine mit außen liegender Rotorwicklung der mit dem Verbrennungsmotor gekoppelte innen liegende Rotor als Kurzschluss-Kafiglaufer ausgeführt sein, wahrend dann der außen liegende zweite Rotor mit einer Rotorwicklung versehen und als Schleifringlaufer ausgeführt ist.
Bei der Ausfuhrungsform als Synchronmaschine kann wiederum der mit der Antriebsachse gekoppelte Schleifπnglaufer als innen liegender oder außen liegender Rotor mit Rotorwicklung ausgeführt sein. Der mit der Brennkraftmaschine gekoppelte erste außen bzw. innen liegender Rotor tragt dann die Permanent- oder Dauermagnete.
In geeigneter Ausgestaltung ist mindestens ein Steuergerat (Engine Control Unit, ECU) vorgesehen, das einerseits mit den Schleifringen des Schleifringlaufers der ersten elektrischen Maschine sowie andererseits mit der zweiten elektrischen Ma- schine und mit dem Energiespeicher verbunden ist. Das Steuergerat steuert die Leistungsverzweigung zwischen den beiden elektrischen Maschinen. Zweckmaßigerweise ist jeder der beiden elektrischen Maschine ein separates Steuergerat zugeord¬ net .
Bezuglich des Verfahrens wird die Aufgabe erfmdungsgemaß gelost durch die Merkmale des Anspruchs 8. Vorteilhafte Weiter¬ bildungen sind Gegenstand der hierauf ruckbezogenen Unteran- spruche .
Hierzu wird der Verbrennungsmotor mittels der ersten elektrischen Maschine gestartet. Die Antriebsachse und damit das Kraftfahrzeug kann dann entweder vom Verbrennungsmotor über die erste elektrische Maschine und die zweite elektrischen Maschine im Hybridmodus, oder mittels der zweiten elektrischen Maschine ausschließlich elektrisch angefahren werden.
Insbesondere wahrend des Anfahrens des Fahrzeugs mit beiden elektrischen Maschinen erfolgt vorzugsweise in der ersten e- lektπschen Maschine getriebelos eine elektromagnetische
Leistungsverzweigung. Dabei wird ein erster Leistungsanteil des Verbrennungsmotors über die erste elektrische Maschine auf die Antriebsachse übertragen, wahrend der andere Leis- tungsanteil als elektrische Leistung über die Schleifringe des Schleifringlaufers aus der ersten elektrischen Maschine ausgeleitet und der Antriebsachse über die zweite elektrische Maschine zugeführt wird. Die mechanische Leistung der beiden elektrischen Maschinen wird über das zweckmaßigerweise vorge¬ sehene Untersetzungsgetriebe addiert und der Antriebsachse über das Differential zugeführt.
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen lnsbeson- dere darin, dass bei einem Hybridantrieb für ein Kraftfahr¬ zeug lediglich zwei elektrische Maschinen erforderlich sind, indem eine Leistungsverzweigung über die erste elektrische Maschine erfolgt. Über diese, getriebelos mit dem Verbrennungsmotor gekoppelte und einen Schleifπnglaufer aufweisende elektrische Maschine kann die Ein- bzw. Auskopplung elektrischer Energie erfolgen. Daher können eine kostenintensives Getπebe-Generator-Emheit, insbesondere ein Planetengetriebe mit zugeordneter zusätzlicher elektrischer Maschine, entfallen, was mit einer erheblichen Kosten- und Bauraumeinsparung verbunden ist.
Nachfolgend werden Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung anhand einer Zeichnung naher erläutert. Darin zeigen:
FIG 1 in einer Pπnzipdarstellung einen Hybridantrieb mit zwei elektrischen Maschinen zum Antrieb eines Kraftfahrzeugs über eine Antriebsachse,
FIG 2 schematisch den Nennleistungsfluss bei einer Leistungsverzweigung in der mit der Antriebsachse ge- koppelten ersten elektrischen Maschine,
FIG 3 schematisch eine erste Ausfuhrungsvariante der ers¬ ten elektrischen Maschine als Asynchronmaschine mit Kurzschluss-Kafiglaufer und innen liegender Rotorwicklung eines Schleifπnglaufers, FIG 4 in einer Darstellung gemäß FIG 3 eine zweite Aus¬ fuhrungsvariante der ersten elektrischen Maschine als Asynchronmaschine mit Kurzschluss-Kafiglaufer und außen liegender Rotorwicklung des Schleifring- laufers,
FIG 5 eine dritte Ausfuhrungsvariante der ersten elektrischen Maschine als permanenterregte Synchronma- schine mit innen liegender Rotorwicklung des
Schleifringlaufers, und
FIG 6 eine vierte Ausfuhrungsvariante der ersten elektrischen Maschine als permanenterregte Synchronmaschine mit außen liegender Rotorwicklung des Schleifringlaufers .
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt schematisch einen Hybridantrieb 1 eines Kraftfahrzeugs mit einer nachfolgend als Antriebsachse 2 bezeichneten angetriebenen Vorder- oder Hinterachse. Eine erste e- lektπsche Maschine 3 ist einerseits getriebelos mit einer nachfolgend als Verbrennungsmotor bezeichneten Brennkraftma- schine 4 und andererseits über eine Antriebswelle 5 mit der Antriebsachse 2 über ein Differential- oder Ausgleichsgetriebe 6 gekoppelt. Eine zweite elektrische Maschine 7 ist über ein Untersetzungsgetriebe 8 sowie das Differenzialge- tπebe 5 mit der Antriebsachse 2 des Fahrzeugs gekoppelt.
Die erste elektrische Maschine 3, die den Drehzahlbereich des Verbrennungsmotors 4 abdeckt, weist einen ersten Rotor 9 so¬ wie einen zweiten Rotor 10 auf. Der erste Rotor 9 ist direkt mit dem Verbrennungsmotor 4 gekoppelt, wahrend der zweite Ro- tor 10 über das Differenzialgetriebe 5 mit der Antriebsachse 2 gekoppelt ist. Der zweite Rotor 10 der ersten elektrischen Maschine 3 ist als Schleifringlaufer ausgeführt, dessen Schleifringe 11 mit einem ersten Steuergerat oder ECU (Engine Control Unit) 12 elektrisch verbunden sind. Ein zweites Steu- ergerat (ECU oder Energie-Steuergerät) 13 ist der zweiten e- lektπschen Maschine 7 zugeordnet. Die beiden Steuergerate 12 und 13 sind mit einem Energiespeicher 14 verbunden. Die zweite elektrische Maschine 7, die über das Unterset¬ zungsgetriebe 8 mit der Antriebsachse 2 gekoppelt ist und mit diesem eine Antriebseinheit 15 bildet, ist als sehr schnell laufende elektrische Maschine ausgeführt. Durch den Einsatz eines solchen Getriebes 8 mit einer Übersetzung von z.B. u = 10 kann die zweite elektrische Maschine 7 mit vergleichsweise kleiner Baugroße ausgeführt sein.
Bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor 4 kann mittels der aus der zweiten elektrischen Maschine 7 und dem Getriebe 8 beste¬ henden Antriebseinheit 15 ausschließlich elektrisch angefahren werden. Die hierfür erforderliche Energie wird dem Energiespeicher 14 entnommen. Ab einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit kann mittels der ersten elektrischen Maschine 3 der Verbrennungsmotor 4 gestartet werden.
Da das Starten des Verbrennungsmotors 4 ein bremsendes Reaktionsmoment auf die Antriebswelle 2 bewirkt, kann dieses bremsende Reaktionsmoment dynamisch mittels der zweiten e- lektπschen Maschine 7 derart kompensiert werden, dass auf die Antriebsachse 2 kein Einfluss spurbar ist.
Sobald der Verbrennungsmotor 4 startet und auf eine bestimmte Drehzahl, z.B. auf ein Drehzahlniveau n > 2000U/mm, hochge- fahren worden ist, kann der Verbrennungsmotor 4 mittels der ersten elektrischen Maschine 3, die bei dieser Antriebs- oder Betriebsweise im Generatorbetrieb arbeitet, mit einem Drehmo¬ ment belastet werden. Das hierbei auftretende Reaktionsmoment wird direkt über die Antriebswelle 5 und das Differenzial 6 auf die Antriebsachse 2 übertragen.
Wie anhand des in FIG 2 gezeigten Nennleistungsflusses verdeutlichten ist, dient die erste elektrische Maschine 3, die bei dieser Betriebsweise im Generatorbetrieb arbeitet, als elektromagnetische Leistungsverzweigung. Ein Leistungsanteil Pmi der mechanischen Leistung Pm des Verbrennungsmotors 4 wird direkt auf die Antriebswelle 5 und damit auf die Antriebsachse 2 übertragen. Der andere Leistungsanteil kann als elektrische Leistung Pei über die Schleifringe 11 ausgeleitet und der aus der zweiten elektrischen Maschine 7 und dem Getriebe 8 bestehenden Antriebseinheit 15 zugeführt werden. Die mechanische Leistung Pml von der ersten elektrischen Maschine 3 und die mechanische Leistung Pm2 von der zweiten elektrischen Maschine 7 werden über das Getriebe 8 addiert und dem Differenzial 6 der Antriebsachse 2 als Gesamtleistung Pmi2 zugeführt .
So kann bei einer vom Verbrennungsmotor 4 gelieferten Leis¬ tung von beispielsweise Pm = 10OkW in der ersten elektrischen Maschine 4 in eine mechanische Leistung Pmχ = 5OkW und eine elektrische Leistung Pei = 5OkW aufgeteilt werden. Hierbei wird die mechanische Leistung Pmi auf die Antriebsachse 2 di- rekt übertragen, wahrend die elektrische Leistung Pei an die zweite elektrische Maschine 7 weitergeleitet wird. Diese wird dann - unter der Annahme eines Wirkungsgrades von 100% - als mechanische Leistung Pm2 = 5OkW zusammen mit der direkt über¬ tragenen mechanischen Leistung Pml = 5OkW als Gesamtleistung Pmi2 = 100kW auf die Antriebsachse 2 übertragen.
Beim hybriden Anfahren wird bei stehendem Fahrzeug über die erste elektrische Maschine 3 der Verbrennungsmotor 4 gestartet. Um eine Ruckwirkung auf die Antriebsachse 2 zu vermei- den, wird mittels der aus der zweiten elektrischen Maschine 7 und dem Getriebe 8 bestehenden Antriebseinheit 15 ein entsprechendes Kompensationsmoment auf die Antriebswelle 5 auf¬ gebracht, damit auf das Fahrzeug kein Emfluss, d. h. keine Ruckwirkung entsteht. Die entsprechende Steuerung des Kompen- sationsmomentes erfolgt über das Steuergerat 13.
Sobald der Verbrennungsmotor 4 gestartet und auf eine Drehzahl von beispielsweise n = 3000U/min gebracht wurde, um ein möglichst großes Drehmoment zur Verfugung zu stellen, kann der Verbrennungsmotor 4 mit Hilfe der ersten elektrischen Maschine 3, die dann wiederum im Generatorbetrieb arbeitet, mit einem einstellbaren Drehmoment belastet werden. Das hierbei entstehende Reaktionsmoment wird über die Antriebswelle 5 di¬ rekt zur Antriebsachse 2 geleitet.
Wahrend des Anfahrvorgangs tritt in der ersten elektrischen Maschine 3 wiederum eine elektromagnetische Leistungsverzwei¬ gung derart auf, dass zunächst die gesamte mechanische Leistung Pm des Verbrennungsmotors 4 als elektrische Leistung Pel über die Schleifringe 11 aus der ersten elektrischen Maschine 3 ausgeleitet und der zweiten elektrischen Maschine 7 zuge- fuhrt wird, welche diese Leistung für die Drehmomentbildung heranziehen kann. Dieses Drehmoment wird dann über das Getriebe 8 verstärkt und zu dem Drehmoment der ersten elektrischen Maschine 3 hinzuaddiert. Sobald sich das Fahrzeug unter dem Einfluss des Drehmomentes in Bewegung setzt, nimmt bei gleich bleibender mechanischer Leistung Pm des Verbrennungsmotors 4 die elektrische Leistung Pel über die Schleifringe 11 der ersten elektrischen Maschine 3 ab, wobei in gleichem Maße die ausgeleitete mechanische Leistung Pmi über die An¬ triebswelle 5 zunimmt.
Zur Rekuperation wird bei einem Bremsvorgang zweckmaßiger- weise zuerst der Verbrennungsmotor 4, beispielsweise über die erste elektrische Maschine 3 angehalten oder still gesetzt. Gleichzeitig kann über die aus der zweiten elektrischen Ma- schine 7 und dem Generator 8 bestehenden Antriebseinheit 15 mittels der zweiten elektrischen Maschine 8 auf die Antriebsachse 2 ein Bremsmoment aufgebracht werden. Die hierbei anfallende Bremsenergie kann über die zweite elektrische Maschine 7, welche hierbei im Generatorbetrieb arbeitet, in e- lektπsche Energie umgewandelt und dem Energiespeicher 14 zugeführt werden.
Wird die erste elektrische Maschine 3 als Asynchronmaschine oder als Synchronmaschine ausgeführt, so besteht die Moglich- keit, den ersten Rotor 9 der ersten elektrischen Maschine 3 mit einer Drehzahl zu betreiben, die großer ist als die Drehzahl n des Verbrennungsmotors 4 (Fahren mit Uberdrehzahl) . Sobald die Drehzahl der Antriebswelle 5 großer ist als die Drehzahl n des Verbrennungsmotors 4, so kehrt sich die Dreh¬ richtung des über die Schleifringe 11 eingespeisten Drehstromsystems um. Dies bedeutet, dass unter Beibehaltung des vorhandenen Drehmoments die erste elektrische Maschine 3 vom Generatorbetrieb in den Motorbetrieb übergeht. Die erforder¬ liche zusätzliche Leistung wird vom Energiespeicher 14 geliefert.
Die FIG 3 bis 6 zeigen schematisch unterschiedliche Konfigu- rationen der ersten elektrischen Maschine 3, mittels derer konstruktive Gegebenheiten für den jeweiligen An- oder Verwendungsfall entsprechend berücksichtigt werden können. So zeigen die FIG 3 und 4 eine als Asynchronmaschine ausgeführte erste elektrische Maschine 3, wahrend die FIG 5 und 6 eine permanenterregte Synchronmaschine als erste elektrische Maschine 3 darstellen.
In der Ausfuhrungsform nach FIG 3 mit mnenliegender Rotorwicklung des ersten Rotors bzw. des mit der Antriebsachse 2 gekoppelten Schleifringlaufers 10 ist der mit dem Verbrennungsmotor 4 gekoppelte erste Rotor 9 als Kurzschluss-Kafig- laufer ausgeführt.
Bei der Ausfuhrungsform nach FIG 4 ist der mit der An- tπebsachse 2 gekoppelte Schleifπnglaufer 10 mit außenlie- gender Rotorwicklung ausgeführt. Der erste Rotor 9 dieser als Asynchronmaschine arbeitenden ersten elektrischen Maschine 3 ist dann als Kurzschluss-Kafiglaufer ausgeführt.
Analog verhalt es sich bei den Ausfuhrungen der ersten elektrischen Maschine 3 als Synchronmaschine. So zeigt FIG 5 sche¬ matisch eine Ausfuhrungsform wiederum mit mnenliegender Rotorwicklung des Schleifringlaufers 10, der mit der Antriebsachse 2 gekoppelt ist. Der mit dem Verbrennungsmotor 4 gekop- pelte erste Rotor 9 ist dann mit Permanent- oder Dauermagnete ausgeführt . Bei der Ausfuhrungsform nach FIG 6 ist der mit der Antriebsachse 2 gekoppelte Schleifπnglaufer 10 mit außenliegender Rotorwicklung ausgeführt, wahrend der mit dem Verbrennungsmotor 4 gekoppelte erste Rotor 9 die Permanent- bzw. Dauermag- nete tragt.

Claims

Patentansprüche
1. Hybridantrieb (1) eines Kraftfahrzeug, mit einem Ver- brennungsmotor (4) und mit zwei elektrischen Maschinen (3,7) sowie mit mindestens einem Steuergerat (12,13) und mit einem elektrischen Energiespeicher (14),
- wobei eine erste elektrische Maschine (3) einen mit dem Verbrennungsmotor (4) getriebelos gekoppelten ersten Rotor (9) und einen als Schleifringlaufer ausgeführten und mit einer Antriebsachse (2) des Kraftfahrzeugs gekoppelten zweiten Rotor (10) aufweist, und
- wobei eine zweite elektrische Maschine (7) mit der Antriebsachse (2) gekoppelt und elektrisch mit dem
Schleifringlaufer (11) der ersten elektrischen Maschine (3) über das Steuergerat (12,13) verbunden ist.
2. Hybridantrieb (1) nach Anspruch 1, wobei die zweite e- lektπsche Maschine (7) über ein Untersetzungsgetriebe (8) mit der Antriebsachse (2) gekoppelt ist.
3. Hybridantrieb (1) nach Anspruch 1 oder 2, wobei die beiden elektrischen Maschinen (2,7) mit der Antriebsachse (2) über ein Differentialgetriebe (6) gekoppelt sind.
4. Hybridantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wo- bei die erste elektrische Maschine (3) als Asynchronmaschine mit Kurschluss-Kafiglaufer oder als permanenterregte Synchronmaschine in Schleifπngbauweise ausgeführt ist.
5. Hybridantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wo¬ bei die erste elektrische Maschine (3) mit außen oder innen liegendem Schleifringlaufer (10) ausgeführt ist.
6. Hybridantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wo¬ bei der ersten elektrischen Maschine (3) und der zweiten elektrischen Maschine (7) jeweils ein mit dem Energiespeicher (14) verbundenes Steuergerat (12, 13) zuge- ordnet ist.
7. Hybridantrieb (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei mindestens ein mit den Schleifringen (11) des als Schleifringlaufer ausgeführten zweiten Rotors (10) der ersten elektrischen Maschine (3) und mit dem Energie¬ speicher (14) verbundenes Steuergerat (12,13) die Leistungsverzweigung zwischen den elektrischen Maschinen (2,7) steuert.
8. Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem der Verbrennungsmotor (4) mittels der ersten elektrischen Maschine (3) gestartet wird, und - bei dem das Fahrzeug über die Antriebsachse (2) vom Verbrennungsmotor (4) über die erste elektrische
Maschine (3) und die zweite elektrische Maschine (7) oder mittels der zweiten elektrischen Maschine (7) elektrisch angefahren wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, bei dem in der ersten elektrischen Maschine (3) eine Leistungsverzweigung erfolgt derart, dass ein erster Leistungsanteil (Pmi) des Verbrennungsmotors (4) über die erste elektrische Maschine (3) auf die Antriebsachse (2) übertragen und der andere Leistungsanteil als elektrische Leistung (Pei) über die Schleifringe (11) des Schleifπnglaufers (10) aus der ersten elektrischen Maschine (3) ausgeleitet und der Antriebsachse (2) über die zweite elektrische Maschine (7) zugeführt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem die beiden Leis- tungsanteile (Pmi, Pm2) der Antriebsachse (2) über das Untersetzungsgetriebe (8) als Gesamtleistung (Pmi2) zuge¬ führt werden.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem beim Bremsen des Fahrzeugs mittels der zweiten elektrischen Maschine (7) im Generatorbetrieb mechanische Energie in elektrische Energie umgewandelt und dem Energiespeicher (14) zugeführt wird.
PCT/EP2008/056185 2007-05-23 2008-05-20 Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs WO2008142077A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007023921.3 2007-05-23
DE102007023921A DE102007023921A1 (de) 2007-05-23 2007-05-23 Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2008142077A1 true WO2008142077A1 (de) 2008-11-27

Family

ID=39743848

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2008/056185 WO2008142077A1 (de) 2007-05-23 2008-05-20 Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102007023921A1 (de)
WO (1) WO2008142077A1 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017219714A1 (de) 2017-11-07 2019-05-09 Ford Global Technologies, Llc Hybridantrieb für Twinster-Antrieb

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488567A (en) * 1964-01-23 1970-01-06 Fukuo Shibata Electric control systems for wound rotor type induction machines coupled with direct current commutating machines
US3683249A (en) * 1969-09-27 1972-08-08 Fukuo Shibata Electric machine arrangement combining electromagnetic coupling with electric rotating machine
DE4118678A1 (de) * 1991-06-07 1992-12-10 Detlef Prof Dipl Ing Wodni Kraftfahrzeug-hybridantrieb
DE4407666A1 (de) * 1994-03-09 1995-09-14 Hermann Essert Hybridantrieb für Fahrzeuge
WO2003075437A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-12 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Electromechanical converter
WO2005112235A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Synergetic Engineering Pty Ltd Hybrid propulsion system
DE102006021156A1 (de) * 2006-05-06 2007-11-08 Lohner, Andreas, Prof.Dr.-Ing. Hybridantriebstopologie für Fahrzeuge

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2434253A1 (de) * 1974-07-17 1976-01-29 Gerhard Dipl Ing Hagedorn Kraftwagenantrieb mittels verbrennungsund elektromotor
EP0725474B1 (de) * 1995-01-31 2001-11-14 Denso Corporation System und Verfahren zum Antrieb eines Elektrofahrzeugs
FR2745243A1 (fr) * 1996-02-28 1997-08-29 Renault Vehicule hybride electrique avec coupleur electromagnetique
JP3622529B2 (ja) * 1998-09-11 2005-02-23 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置、およびそれを搭載したハイブリッド車両並びに原動機の動作点制御方法
JP4259403B2 (ja) * 2004-06-04 2009-04-30 トヨタ自動車株式会社 動力出力装置およびこれを搭載するハイブリッド車並びに動力出力装置の制御方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3488567A (en) * 1964-01-23 1970-01-06 Fukuo Shibata Electric control systems for wound rotor type induction machines coupled with direct current commutating machines
US3683249A (en) * 1969-09-27 1972-08-08 Fukuo Shibata Electric machine arrangement combining electromagnetic coupling with electric rotating machine
DE4118678A1 (de) * 1991-06-07 1992-12-10 Detlef Prof Dipl Ing Wodni Kraftfahrzeug-hybridantrieb
DE4407666A1 (de) * 1994-03-09 1995-09-14 Hermann Essert Hybridantrieb für Fahrzeuge
WO2003075437A1 (en) * 2002-03-01 2003-09-12 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast- Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno Electromechanical converter
WO2005112235A1 (en) * 2004-05-18 2005-11-24 Synergetic Engineering Pty Ltd Hybrid propulsion system
DE102006021156A1 (de) * 2006-05-06 2007-11-08 Lohner, Andreas, Prof.Dr.-Ing. Hybridantriebstopologie für Fahrzeuge

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007023921A1 (de) 2008-11-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007061895B4 (de) Hybridfahrzeug und Verfahren zum Starten des Verbrennungsmotors eines Hybridfahrzeuges
WO2008142076A1 (de) Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs
DE102008002661A1 (de) Verfahren zum Begrenzen des Motordrehmoments in einem hybriden elektrischen Fahrzeug
DE102015215965A1 (de) Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Elektrofahrzeug, sowie Verfahren zum Antreiben eines solchen Kraftfahrzeugs
DE102008001650A1 (de) Antriebsstranganordnung eines Fahrzeuges
DE102007055706A1 (de) Verfahren zum verschleißfreien Bremsen bei einem ein elektrodynamisches Antriebssystem aufweisenden Fahrzeug
DE102013211301A1 (de) Antriebseinrichtung
DE102007004458A1 (de) Hybridantriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang
DE102005039928A1 (de) Verfahren zur Steuerung oder Regelung des elektrodynamischen Anfahrelementes bzw. Antriebssystems beim Anfahren
EP2089641B1 (de) Stufenloser fahrzeugantrieb
DE102011084092A1 (de) Elektrische Maschine, insbesondere Antriebsmaschine für Fahrzeuge
WO2007036275A1 (de) Hybridantriebsstrang eines kraftfahrzeugs
DE102009050956A1 (de) Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug
EP1315631B1 (de) Verfahren zum starten eines hybridantriebs
EP1746714B1 (de) Elektrisches Getriebe und Verfahren zu dessen Betrieb
DE102006057857A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeuges mit mehreren Antriebseinheiten
WO2008142077A1 (de) Hybridantrieb eines kraftfahrzeugs
DE10053265A1 (de) Feststellbremseinrichtung für Fahrzeuge und Antriebssystem mit einer Feststellbremseinrichtung
DE102006046097A1 (de) Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
DE102007028700A1 (de) Verfahren zur Steuerung eines Betriebes eines Hybridfahrzeuges sowie Hybridfahrzeug
EP3142886B1 (de) Hybridfahrzeug
DE102013210503B4 (de) Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und zwei elektrischen Maschinen
DE102015208859A1 (de) Fahrzeug
DE102015012674A1 (de) Antriebseinrichtung für einen Kraftwagen sowie Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebseinrichtung
DE102005042153A1 (de) Elektrisches Servolenksystem eines Kraftfahrzeugs

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 08759796

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 08759796

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1