WO2011107133A1 - Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
WO2011107133A1
WO2011107133A1 PCT/EP2010/007515 EP2010007515W WO2011107133A1 WO 2011107133 A1 WO2011107133 A1 WO 2011107133A1 EP 2010007515 W EP2010007515 W EP 2010007515W WO 2011107133 A1 WO2011107133 A1 WO 2011107133A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electric machine
transmission
motor vehicle
drive train
stator
Prior art date
Application number
PCT/EP2010/007515
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Carsten Gitt
Original Assignee
Daimler 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 Daimler Ag filed Critical Daimler Ag
Publication of WO2011107133A1 publication Critical patent/WO2011107133A1/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
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—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
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • 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
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • 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
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/262—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators the motor or generator are used as clutch, e.g. between engine and driveshaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • 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
    • 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 drive train of a motor vehicle having the features of claim 1.
  • a drive train of a motor vehicle which has an internal combustion engine, a clutch, an electric machine and a manual transmission.
  • the electric machine has two rotatably mounted stators and two rotors.
  • the object of the present invention is to develop a drive train for a motor vehicle with integrated electric machine and a vehicle transmission with the least possible mechanical effort to save space and costs, which in addition to a circuit of gears without complete
  • Traction interruption allows a representation of other operating functions of the drive train with the electric machine.
  • the object is achieved by a drive train with the features of claim 1.
  • the drive train has a
  • the electric machine has only one Rotor and at least one rotatably mounted stator.
  • the stator is with a
  • Transmission output element of the vehicle transmission is drivingly connected or connectable and the transmission output element is connected to the motor vehicle output
  • the electric machine is connected to an electrical energy store.
  • the invention is that the rotor of the electric machine with a
  • Transmission input element of the vehicle transmission is always rotatably connected and can be connected via the clutch with the internal combustion engine and the stator of the electric machine via a decaying overall translation with the
  • Transmission output element of the vehicle transmission is drivingly connected or connectable, so that with the electric machine, an electrodynamic starting of the motor vehicle is effected.
  • the powertrain according to the invention can be used in all motor vehicles, including passenger cars, trucks, buses and commercial vehicles.
  • the electric machines used in motor vehicles with hybrid powertrain as traction machines usually have two main elements, a housing fixed and thus rotationally fixed stator and a rotatable rotor.
  • the electric motor used in the drive train according to the invention of claim 1 differs from this structure in that both the rotor and the stator are rotatably mounted, since the rotor with the rotatably mounted transmission input element of
  • Vehicle transmission is rotatably connected and the stator is connected to the rotatably mounted transmission output member of the vehicle transmission or connectable.
  • the vehicle transmission of claim 1 may be a transmission in which the mechanical gear ratios for representing the gear ratios of the transmission by planetary gear sets, by Stirnrad accounts or by a combination of both are executed.
  • Vehicle transmission such as a transmission input shaft and a
  • Gear elements electrodynamically coupled via the electric machine This can a positive or negative torque can be built up between the two transmission elements or a speed difference between the two transmission elements can be influenced.
  • Transmission output element consists, but a non-contact, exclusively electro-dynamic coupling via the rotor and the stator of the electric machine.
  • declining overall ratio is to be understood as a product of individual gear ratios, for example, from a gear ratio and an output constant of the vehicle transmission, or even a gear ratio having a gear ratio of an input speed to an output speed greater than 1. Due to the declining overall ratio is a moment of the electric machine on a necessary for the motor vehicle starting torque on
  • a start with an electric machine as a starting element, hereinafter referred to as electrodynamic starting, is advantageously wear-free and energetically favorable.
  • the drive train according to the invention is advantageously a synchronization of a speed of the transmission output element or the transmission input element with the electric machine effected.
  • a synchronization of a speed of the transmission output element or the transmission input element with the electric machine effected.
  • Switching units for the Stirnrad accounts such as synchronizer rings omitted and the switching units are designed as technically easier claw circuits.
  • boost mode the electric machine is not operated as a generator but as a motor and the electric machine adds its drive power
  • the rotor of the electric machine via the coupling is directly connectable to the internal combustion engine.
  • directly connectable should be understood in the context of the invention that the rotor with the
  • the transmission input element via a translating total translation with the
  • the electric machine can be designed overall for a narrower speed range, which is advantageous in terms of their efficiency, internal losses occurring, as well as the size of the electric machine.
  • a diameter of the electric machine can be advantageously kept smaller in accordance with the ratio of the translating total translation with constant drive power which can be introduced by the electric machine into the drive train and also constant rotational speeds and power losses of the electric machine.
  • the vehicle transmission is designed as a manual transmission, with a transmission input shaft as a transmission input element and a transmission output shaft as a transmission output element and a countershaft.
  • a gearbox as a vehicle transmission in the invention
  • the manual transmission may also include upstream and downstream and switchable part transmission.
  • a number of courses and a choice of translations depend on a kind and interpretation of the
  • the stator of the electric machine is drivingly connected via at least one reducing gear connection with the countershaft of the vehicle transmission designed as a manual transmission.
  • the stator of the stator of the stator of the stator of the stator of the stator is drivingly connected via at least one reducing gear connection with the countershaft of the vehicle transmission designed as a manual transmission.
  • Electric machine via at least one gear reducer gear or via at least one translating gear connection with the countershaft of the gearbox designed as a vehicle transmission drivably connected.
  • a twisting of the transmission output shaft but additionally a distortion of the countershaft is reduced by the introduction of the translating gear connection in the direction of force flow in front of the countershaft in a starting process of the internal combustion engine.
  • a positive coupling is technically easier to train and brings advantageous significant space and cost savings.
  • the clutch is closed during the entire duration of the method.
  • the transmission input element and the transmission output element are coupled only electrodynamically via the rotor and the stator of the electric machine.
  • the electric machine is operated as a generator, wherein the rotor is supported on the internal combustion engine and the stator on the transmission output element.
  • the starting is advantageously independent of the state of charge of the electric energy storage and can thus be carried out even with completely discharged electrical energy storage.
  • the electrodynamic starting is thus cheaper than a start with a
  • Vehicle propulsion usable proportion of a drive power of the internal combustion engine converted in the form of heat In an electrodynamic approach, however, a non-usable drive power is converted into electrical power and can thus be cached in the electrical energy storage.
  • a start according to the method of the invention is also advantageously wear-free, as the
  • Electric machine performs the function of the starting element and there is no mechanical coupling between the rotor and the stator of the electric machine, such as For example, in a frictional start-up clutch, but an electro-dynamic, so non-contact coupling.
  • Electric machine is powered by a motor.
  • the stator is drivingly connected or connectable via the declining or the translating total ratio with the motor vehicle output and the rotor is connected via an in-gear
  • Vehicle transmission rotatably connected to the motor vehicle output.
  • Under an inserted gear here is a rotationally fixed connection between the
  • Transmission input element and the transmission output member of the vehicle transmission understood, which represents a translation stage of the vehicle transmission.
  • the rotor of the electric machine can be supported on the motor vehicle output by engaging a gear.
  • the stator is supported by the decelerating or the translating total gear ratio on the motor vehicle output. If the electric machine with the energy from the electric energy storage engine operated, it brings drive power at the predetermined by the engaged gear speed difference in the drive train.
  • the drive train according to the invention so despite a rotatably mounted rotor and a rotatably mounted stator by a support on the parallel to the electric machine connected mechanical
  • Vehicle transmission with the method according to the invention a purely electro-dynamic driving can be effected.
  • One way to operate a powertrain purely electrodynamically is necessary in order to represent a zero emission operation of a motor vehicle.
  • FIG. 1 An embodiment of the invention, in which a stator of a
  • FIG. 2 shows a particularly advantageous embodiment of the invention, in which the
  • Stator of the electric machine via a switchable reducing or a switchable translating gear connection with the countershaft of a gearbox is connectable.
  • FIGS. 1 and 2 are particularly suitable for application in motor vehicles with rear-wheel drive.
  • the drive train according to the invention is in others
  • embodiments can also be used advantageously in motor vehicles with front-transverse drive.
  • the drive train 1 of a motor vehicle has a
  • the electric machine 4 which is connectable via a positive coupling 3 with an operable as an electric motor and generator electric machine 4.
  • the electric machine 4 has a rotor 4a and a rotatably mounted stator 4b.
  • the electric machine 4 is connected to an electrical energy store 18.
  • the electrical energy store 18 can be charged by the electric machine 4 and can deliver stored energy to it again.
  • the rotor 4a is provided with a
  • Transmission input shaft 5 of a gearbox 6 connected.
  • the stator 4b is connected via a concentric with the transmission input shaft 5 arranged hollow shaft 7 and a first, reducing gear connection 8, which has two intermeshing fixed wheels 8a and 8b, with a countershaft 9 of the gearbox 6.
  • the countershaft 9 is about the output constant 12, consisting of a
  • Transmission output shaft 13 connected.
  • Gearbox 6 is further connected to a motor vehicle output 14, which serves to drive a motor vehicle, so that a drive power of the electric machine 4 can be transmitted to the motor vehicle drive 4.
  • the manual transmission 6 is a multi-speed automatic change transmission for motor vehicles which is well-known in its function and structure.
  • the gearbox 6 has four the gear stages of the gearbox 6 forming gear ratio connections 20, 21, 22, 23 which each have a meshing idler gear 20a, 21a, 22a, 23a and a fixed gear 20b, 21b, 22b, 23b.
  • the fixed gear 20b, 21b, 22b, 23b is connected to the countershaft 9 and further via the output constant 12 with the Transmission output shaft 13 and the motor vehicle output 14 rotatably connected.
  • the idler gear 20a or 21a is brought about an axially parallel on the transmission input shaft 5 movable switching unit 15 in a rotationally fixed connection with the transmission input shaft 5 and thus with the respective idler gear 20a and 21a associated fixed wheel 20b or 21b.
  • the idler gear 22a or 23a is brought about a parallel to the transmission input shaft 5 movable switching unit 16 in a rotationally fixed connection with the transmission input shaft 5 and thus with the respective idler gear 22a and 23a associated fixed gear 22b or 23b.
  • Transmission output shaft 13 comes about by the combination of each of the gear stage 20, 21, 22, 23 with the output constant 12, with
  • the transmission input shaft 5 and the transmission output shaft 13 are directly connected.
  • the transmission input shaft 5 and the transmission output shaft 13 are to provide a drive power to the transmission output shaft 13 for driving the motor vehicle via the motor vehicle output 14 thus on the one hand via the
  • Transmission output shaft 13 via one of the gear stage-gear connections 20, 21, 22, 23 or the direct connection of the transmission input shaft 5 and the
  • Transmission output shaft 13 mechanically connected.
  • the clutch 3 is closed, no mechanical gear is engaged and
  • the internal combustion engine 2 brings drive power in the drive train 1, the electric machine 4 is operated as a generator, this mode is used for an electrodynamic startup or the start of the internal combustion engine
  • the internal combustion engine 2 brings drive power into the drive train 1, the electric machine 4 is operated by a motor or generator, this operation is referred to below as a serial hybrid operation.
  • the clutch 3 is closed, a mechanical gear is engaged and -
  • the internal combustion engine 2 brings drive power in the drive train 1, the Eiektromaschine 4 is not operated, this mode of operation is also referred to below as a pure combustion engine operation,
  • the internal combustion engine 2 brings drive power into the drive train 1, the Eiektromaschine 4 is operated as a generator, this mode is used to charge the electrical energy storage 18,
  • the internal combustion engine 2 brings no drive power in the drive train 1, the Eiektromaschine 4 is operated as a generator, this mode of operation is a recuperation of energy.
  • the clutch 3 is open, a mechanical gear is engaged and
  • the internal combustion engine 2 brings no drive power in the drive train 1, the Eiektromaschine 4 is operated as a generator, this mode of operation is a recuperation of energy,
  • the internal combustion engine 2 brings no drive power in the drive train 1, the Eiektromaschine 4 is operated by a motor, with this mode of operation is a purely electric driving in the forward direction and in the reverse direction of the motor vehicle possible.
  • All switching units 15,16,17 are in a neutral position, so that no mechanical gear is engaged, the clutch 3 is closed.
  • Internal combustion engine 2 provides a driving power with which the electric machine 4 is driven.
  • the Eiektromaschine 4 is operated in this mode of operation as a generator and is supported with a supporting torque on the reducing gear connection 8 at the motor vehicle output 14 from. This supporting moment of
  • Eiektromaschine 4 is increased in accordance with the reduction of the gear connection 8 and is used to drive the motor vehicle. In this way, a start from a standstill of the motor vehicle is possible in particular.
  • Electrodynamic starting of the motor vehicle is particularly advantageous because a speed adjustment of the internal combustion engine 2 and the still standing motor vehicle output 14 can be done with high control quality via the electric machine 4, so that a comfortable creep function can be displayed and a
  • the internal combustion engine 2 and the electric machine 4 are operated serially hybridisch, this are all switching units 15,16,17 in a neutral position, so that no mechanical gear is engaged.
  • the clutch 3 is closed.
  • Internal combustion engine 2 brings a drive power, with which the
  • the internal combustion engine 2 supplies a basic speed level and a support torque for the electric machine 4, the electric machine 4 in turn added to a predetermined torque level, a speed difference and increases in this way the total drive power.
  • an operating state can be run, in turn, the
  • Internal combustion engine 2 applies a drive power, with which the
  • Internal combustion engine 2 is used in this way as drive power for the vehicle, while another portion of the internal combustion engine drive power is stored by means of the generator operation of the electric machine 4 in the energy storage 18. This driving is especially at slow speeds,
  • Electric machine 4 is a mechanical gear engaged, this means that the
  • Transmission input shaft 5 is brought with one of the switching units 15, 16 or 17 in a rotationally fixed connection to the countershaft 9 via one of the speed gear connections 20, 21, 22 or 23 or the direct connection.
  • the clutch 3 is closed. In this mode of operation, the drive power of the add
  • the resulting generator power can be fed into the electrical energy store 18. If a recuperation of energy in the braking process of the motor vehicle, so the clutch 3 can be either opened so that the internal combustion engine 2 is decoupled from the drive train 1 and optionally continues in idling mode or is switched off. The clutch 3 may alternatively remain closed, so that the braking torque of the internal combustion engine 2 can be used in overrun supportive for the braking process of the motor vehicle with. 6. Pure electric driving
  • the clutch 3 is opened, and a mechanical gear is engaged, so that the stator 4b of the electric machine 4 via the gear connection 8 and the output constant and the rotor 4a of the electric machine 4 via one of the gear stage gear connections 20, 21, 22, 23rd and the output constant or the direct connection of transmission input shaft 5 and transmission output shaft 13 to the transmission output shaft 13 and further on the motor vehicle output 14 can be supported.
  • a purely electrical operation of the drive train 1 according to the invention is possible without having to drag the internal combustion engine 2, which has a favorable effect on the efficiency in this mode of operation of the motor vehicle.
  • a switching operation is understood as meaning a changeover from one of the gear stage gear connections 20, 21, 22, 23 into another and from or into the direct connection between the transmission input shaft 5 and the transmission output shaft 13. During the entire switching process, the clutch 3 remains closed.
  • the switching process with the drive train 1 according to the invention is advantageously divided into four sub-operations.
  • the electric machine 4 is converted into a regenerative operation.
  • the Internal combustion engine 2 drives the electric machine 4 so that the supporting torque of the stator 4b, which then acts as a drive torque to the transmission output shaft 13, the attributable drive torque, which before the start of the shift by the switched speed gear connection 20, 21, 22, 23 or the direct connection has been transmitted to the transmission output shaft 13 is compensated.
  • the electric machine 4 is converted into a motor operation.
  • the electric machine 4 is operated by a motor and thereby supports the internal combustion engine 2 so that at a given speed the attributable drive torque to the transmission output shaft 13, which before the start of the shift by the switched speed gear connection 20, 2, 22, 23 or the direct connection to the transmission output shaft 13 is compensated.
  • a target rotational speed of the internal combustion engine 2 is adjusted by appropriate control of the internal combustion engine 2 and the electric machine 4 under load such that the new gear can be engaged under synchronizing conditions.
  • mechanical synchronization devices such as synchronizer rings, friction clutches or friction brakes, are dispensed with.
  • the corresponding control of the internal combustion engine 2 and the electric machine 4 takes place during an upshift so that the speed of the internal combustion engine 2 is lowered until it reaches the synchronizing condition, while it is at a downshift so that it is raised until reaching the synchronizing condition.
  • the new gear After reaching the target speed, i. After establishing the synchronization condition, the new gear is engaged in the manual transmission in a third sub-operation.
  • a loadless operating state is understood to be a state in which the electric machine 4 does not serve to drive the motor vehicle
  • a drive train 10 of a motor vehicle has the
  • Internal combustion engine 2 which can be connected via the positive coupling 3 with the operable as an electric motor and generator electric machine 4.
  • Electric machine 4 has the rotor 4a and the rotatably mounted stator 4b.
  • the Electric machine 4 is connected to the electric energy storage 18.
  • the electrical energy store 18 can be charged by the electric machine 4 and can deliver stored energy to it again.
  • the rotor 4a is connected to the
  • Transmission input shaft 5 of the gearbox 60 connected.
  • the stator 4b is connected via the concentric with the transmission input shaft 5 arranged hollow shaft 7 either via the first, reducing gear connection 80, or via a second translating
  • Gear connection 81 with the countershaft 9 of the gearbox 60 connectable.
  • the gear connection 80 has a mounted on the hollow shaft 7 idler gear 80a and a non-rotatably connected to the countershaft 9 fixed gear 80b.
  • Geared connection 81 has a loose wheel 81a mounted on the transmission input shaft 5 and a fixed wheel 81b connected in a rotationally fixed manner to the countershaft 9.
  • a bearing of the idler gear 81a on the hollow shaft 7 is also conceivable.
  • the countershaft 9 is connected via the output constant 12, consisting of a non-switchable gear pair with the gears 12 b and 12 c, with the transmission output shaft 13.
  • Gearbox 60 is further connected to the motor vehicle output 14, which serves to drive the motor vehicle, so that a drive power of the electric machine 4 can be transmitted to the motor vehicle output 14.
  • Gear connection 80 or 81 the respective idler gear 80a or 81a is brought by means of the axially parallel to the hollow shaft 7 and the transmission input shaft 5 movable switching unit 15 in a rotationally fixed connection with the hollow shaft 7, so that the idler gear 80a or 81a rotatably with its associated fixed gear 80b or 81b connected is.
  • Electric machine 4 are available with the gear connections 80 and 81 two different gear ratios for the electric machine 4.
  • the manual transmission 60 is a multi-speed automatic change transmission for motor vehicles which is well-known in its function and structure.
  • the manual transmission 60 has four gear stages gear ratios 81, 210, 211, 212 forming the gear stages of the gearbox 6, each having a meshing idler gear 81a, 210a, 211a, 212a and a fixed gear 81b, 210b, 211b, 212b.
  • the idler gear 81a, 210a, 21a, 2a is respectively mounted on the transmission input shaft 5
  • the fixed gear 81, 210b, 211, 212b is rotatably connected to the countershaft 9 and further via the output constant 12 with the transmission output shaft 13 and the motor vehicle output 14.
  • Gear stage gear connections 210 the idler gear 210a is brought about the axially parallel on the transmission input shaft 5 movable switching unit 16 in a rotationally fixed connection with the transmission input shaft 5 and thus with the idler gear 210a associated fixed gear 210b.
  • the idler gear 211a or 212a via the axially parallel on the transmission input shaft 5 movable switching unit 15 in a rotationally fixed connection with the
  • Gear ratio between internal combustion engine 2 and transmission output shaft 13 then comes about by the combination of each one of the gear stage gear connections 81, 210, 211 or 212 with the output constant 12, with the exception of the additionally provided direct gear, in which by means of
  • the transmission input shaft 5 and the transmission output shaft 3 are directly connected.
  • the transmission input shaft 5 and the transmission output shaft 13 are to provide a drive power to the transmission output shaft 13 for driving the motor vehicle via the motor vehicle output 14 thus on the one hand via the
  • Electric machine 4 via the electrodynamic connection between the stator 4b and rotor 4a connectable, on the other hand via one of the mechanical gear stage gear connections 81, 210, 211, 212 or the direct connection of
  • Transmission input shaft 5 and transmission output shaft 13 connectable.
  • Countershaft transmission with coaxial arrangement of the transmission input shaft 5 and the transmission output shaft 3 shown.
  • the transmission input shaft and the Transmission output shaft but can also be arranged in parallel in another embodiment of the invention as well.
  • the translating gear connection 81 is advantageously a high starting torque for starting the internal combustion engine 2 in the stator 4b of the electric machine 4 can be built without this affecting the ride comfort distortion of the drive train 10 and the subsequent
  • Kraftmenabtriebs 14 is effected.
  • the electric machine 4 is at the start of the
  • Internal combustion engine 2 operated as a motor and is supported by a supporting torque on the translating gear connection 81 on the motor vehicle output 14 from. Due to the translating gear connection 81, the supporting moment of the stator 4b with respect to the intermediate countershaft 9 is reduced in proportion to the ratio of the gear connection 8. As the support torque on the gear link 81 decreases, so does the twist of the powertrain 10 and the automotive drive 14.

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine (2), einer Kupplung (3), einer als Elektromotor und Generator betreibbaren Elektromaschine (4), einem Fahrzeuggetriebe (6, 60) und einem einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs dienenden Kraftfahrzeugabtrieb (14). Die Elektromaschine (4) weist nur einen Rotor (4a) und zumindest einen drehbar gelagerten Stator (4b) auf. Der Stator (4b) ist mit einem Getriebeausgangselement (13) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbunden oder verbindbar. Das Getriebeausgangselement (13) ist mit dem Kraftfahrzeugabtrieb (14) verbunden. Die Elektromaschine (4) ist mit einem elektrischen Energiespeicher (18) verbunden. Die Erfindung besteht darin, dass der Rotor (4a) der Elektromaschine (4) mit einem Getriebeeingangselement (5) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) stets drehfest verbunden ist und über die Kupplung (3) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbindbar ist und der Stator (4b) der Elektromaschine (4) über eine untersetzende Gesamtübersetzung (8, 80, 12) mit dem Getriebeausgangselement (13) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbunden oder verbindbar ist, so dass mit der Elektromaschine (4) ein elektrodynamisches Anfahren des Kraftfahrzeugs bewirkbar ist.

Description

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Aus der WO 99/50572, Fig. 1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, welcher eine Verbrennungskraftmaschine, eine Kupplung, eine Elektromaschine und ein Schaltgetriebe aufweist. Die Elektromaschine weist zwei drehbar gelagerte Statoren und zwei Rotoren auf. Eine Aufgabe, welche mit dem in der WO 99/50572, Fig. 1
dargestellten Antriebsstrang gelöst werden soll, ist insbesondere eine Ermöglichung einer Zugkraftunterbrechungsfreien Schaltung. In einer der beschriebenen Ausführungsformen des Antriebsstrangs aus Fig. 1 weist die Elektromaschine zwar nur einen Rotor auf und nur einen drehbar gelagerten Stator, jedoch ist der Rotor bei dieser Ausführungsform der Erfindung mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine direkt verbunden und wird im Schaltvorgang des Schaltgetriebes bei geöffneter Kupplung vom Getriebeeingang getrennt. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung ist es für eine komfortable Schaltung der Gänge somit erforderlich, die Schalteinheiten der Gangstufen-Zahnradverbindungen mit Synchronisationseinrichtungen zu versehen.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit integrierter Elektromaschine und einem Fahrzeuggetriebe mit möglichst geringem mechanischen Aufwand zur Einsparung von Bauraum und Kosten zu entwickeln, welcher neben einer Schaltung von Gängen ohne vollständige
Zugkraftunterbrechung eine Darstellung weiterer Betriebsfunktionen des Antriebsstranges mit der Elektromaschine ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch einen Antriebsstrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Erfindungsgemäß weist der Antriebsstrang eine
Verbrennungskraftmaschine, eine Kupplung, eine als Elektromotor und Generator betreibbare Elektromaschine, ein Fahrzeuggetriebe und einen einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs dienenden Kraftfahrzeugabtrieb auf. Die Elektromaschine weist nur einen Rotor und zumindest einen drehbar gelagerten Stator auf. Der Stator ist mit einem
Getriebeausgangselement des Fahrzeuggetriebes antriebsmäßig verbunden oder verbindbar und das Getriebeausgangselement ist mit dem Kraftfahrzeugabtrieb
verbunden. Die Elektromaschine ist mit einem elektrischen Energiespeicher verbunden. Die Erfindung besteht darin, dass der Rotor der Elektromaschine mit einem
Getriebeeingangselement des Fahrzeuggetriebes stets drehfest verbunden ist und über die Kupplung mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist und der Stator der Elektromaschine über eine untersetzende Gesamtübersetzung mit dem
Getriebeausgangselement des Fahrzeuggetriebes antriebsmäßig verbunden oder verbindbar ist, so dass mit der Elektromaschine ein elektrodynamisches Anfahren des Kraftfahrzeugs bewirkbar ist.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ist in allen Kraftfahrzeugen einsetzbar, unter anderem in Personenkraftfahrzeugen, Lastkraftwagen, Bussen und Nutzfahrzeugen.
Die in Kraftfahrzeugen mit Hybridantriebsstrang als Traktionsmaschinen eingesetzten Elektromaschinen weisen üblicherweise zwei Hauptelemente auf, einen gehäusefesten und somit drehfesten Stator und einen drehbaren Rotor. Die im erfindungsgemäßen Antriebsstrang eingesetzte Elektromaschine aus Anspruch 1 unterscheidet sich von diesem Aufbau dadurch, dass sowohl der Rotor als auch der Stator drehbar gelagert sind, da der Rotor mit dem drehbar gelagerten Getriebeeingangselement des
Fahrzeuggetriebes drehfest verbunden ist und der Stator mit dem drehbar gelagerten Getriebeausgangselement des Fahrzeuggetriebes verbunden oder verbindbar ist.
Erfindungsgemäß kann das Fahrzeuggetriebe aus Anspruch 1 ein Getriebe sein, in welchem die mechanischen Übersetzungsstufen zur Darstellung der Gangstufen des Getriebes durch Planetenradsätze, durch Stirnradsätze oder durch eine Kombination von beiden ausgeführt sind.
Durch eine Ausführung der Elektromaschine mit einem Rotor und einem drehbar gelagerten Stator anstelle eines gehäusefesten Stators und durch eine Integration der Elektromaschine in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dergestalt, dass der Rotor und der drehbar gelagerte Stator mit zwei rotierenden Getriebeelementen eines
Fahrzeuggetriebes, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle und einer
Getriebeausgangswelle eines Schaltgetriebes, gekoppelt sind, sind die beiden
Getriebeelemente über die Elektromaschine elektrodynamisch gekoppelt. Hierdurch kann zwischen den beiden Getriebeelementen ein positives oder negatives Drehmoment aufgebaut werden oder eine Drehzahldifferenz zwischen beiden Getriebeelementen beeinflusst werden.
Unter einem elektrodynamischen Anfahren aus Anspruch 1 soll ein Verfahren verstanden werden, bei welchem keine mechanische Verbindung über Zahnradverbindungen des Fahrzeuggetriebes zwischen dem Getriebeeingangselement und dem
Getriebeausgangselement besteht, sondern eine berührungslose, ausschließlich elektrodynamische Kopplung über den Rotor und den Stator der Elektromaschine.
Durch die erfindungsgemäße untersetzende Gesamtübersetzung zwischen dem drehbar gelagerten Stator und dem Getriebeausgangselement aus Anspruch 1 kann die
Elektromaschine eine Funktion als Anfahrelement übernehmen. Unter einer
untersetzenden Gesamtübersetzung soll ein Produkt aus einzelnen Übersetzungsstufen, beispielsweise aus einer Gangstufenübersetzung und einer Abtriebskonstanten des Fahrzeuggetriebes, oder auch nur eine Übersetzungsstufe verstanden werden, welche ein Übersetzungsverhältnis einer Eingangsdrehzahl zu einer Ausgangsdrehdrehzahl größer als 1 aufweist. Durch die untersetzende Gesamtübersetzung ist ein Moment der Elektromaschine auf ein für das Kraftfahrzeug notwendiges Anfahrmoment am
Kraftfahrzeugrad verstärkbar. Ein Anfahren mit einer Elektromaschine als Anfahrelement, im Weiteren als elektrodynamisches Anfahren bezeichnet, ist vorteilhaft verschleißfrei und energetisch günstig.
Zudem kann mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit der Elektromaschine im Generatorbetrieb eine Energierückgewinnung insbesondere in einem Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs erfolgen, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine mitgeschleppt wird. Durch die Anbindung des Rotors der Elektromaschine an das Getriebeeingangselement des Fahrzeuggetriebes und nicht an die Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine ist mit der Kupplung vorteilhaft eine Abkopplung der Verbrennungskraftmaschine möglich. Eine generatorisch erzeugte Energie der Elektromaschine ist in den elektrischen
Energiespeicher einspeisbar.
Vorteilhaft ist mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ein rein elektrisches Fahren mit dem Kraftfahrzeug möglich, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine mitgeschleppt wird. Durch das Öffnen der Kupplung 3 kann die Verbrennungskraftmaschine
abgekoppelt werden. Mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist vorteilhaft eine Synchronisation einer Drehzahl des Getriebeausgangselements oder des Getriebeeingangselements mit der Elektromaschine bewirkbar. Insbesondere ist es möglich während eines Schaltvorgangs von Gangstufen des Fahrzeuggetriebes eine Synchronisation einer Drehzahl des
Getriebeeingangselements von der Drehzahl entsprechend eines eingelegten Ganges auf eine erforderliche Drehzahl des Getriebeeingangselements eines neuen Ganges mit der Elektromaschine vorzunehmen. Wird in dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ein Fahrzeuggetriebe gewählt, welches als Übersetzungsstufen Stirnradsätze aufweist, so können vorteilhaft zumindest teilweise die Synchronisationseinrichtungen der
Schalteinheiten für die Stirnradsätze, wie beispielsweise Synchronringe, entfallen und die Schalteinheiten als technisch einfachere Klauenschaltungen ausgeführt werden.
Durch die untersetzende Gesamtübersetzung zwischen dem Stator der Elektromaschine und dem Getriebeausgangselement ist mit der Elektromaschine ein ausreichendes Kraftfahrzeugradmoment erzeugbar, so dass mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang vorteilhaft typische Hybridantriebsstrang-Funktionen wie eine Unterstützung der
Verbrennungskraftmaschine durch die Elektromaschine mit einen Boost-Betrieb ausführbar. Im Boost-Betrieb wird die Elektromaschine nicht generatorisch sondern motorisch betrieben und die Elektromaschine fügt ihre Antriebsleistung zur
Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine additiv hinzu.
Mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann vorteilhaft einer Zugkraftunterbrechung nach dem Lösen der drehfesten Verbindung von Gangstufen-Zahnradverbindungen im Schaltvorgang durch einen Betrieb der Elektromaschine entgegengewirkt werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der Rotor der Elektromaschine über die Kupplung direkt mit der Verbrennungskraftmaschine verbindbar. Unter direkt verbindbar soll im Rahmen der Erfindung verstanden werden, dass der Rotor mit der
Verbrennungskraftmaschine verbindbar ist, ohne dass diese Verbindung
Zahnradverbindungen oder Wellen, welche dem Fahrzeuggetriebe zugehörig sind, aufweist.
In einer Ausgestaltung der Erfindung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist das Getriebeeingangselement über eine übersetzende Gesamtübersetzung mit dem
Getriebeausgangselement antriebsmäßig verbindbar. Durch die übersetzende
Gesamtübersetzung kann vorteilhaft ein komfortables Starten der Verbrennungskraftmaschine mit der Elektromaschine in einer Funktion als Starter erfolgen. Durch die übersetzende Gesamtübersetzung ist eine für den Fahrer spürbare Verwindung des Antriebsstrangs im Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine reduzierbar, da sich das in diesem Betriebszustand aufbauende Stützmoment des Stators der Elektromaschine über die übersetzende Gesamtübersetzung am Kraftfahrzeugabtrieb entsprechend dem Übersetzungsverhältnis dieser Zahnradverbindung reduziert. Durch das Vorsehen einer zusätzlichen übersetzenden Gesamtübersetzung kann die Spanne der im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs auftretenden Differenzdrehzahlen zwischen Rotor und Stator gegenüber einem Fahrzeuggetriebe mit nur einer untersetzenden
Gesamtübersetzung deutlich reduziert werden. Somit kann die Elektromaschine insgesamt für einen engeren Drehzahlbereich ausgelegt werden, was vorteilhaft im Hinblick auf ihren Wirkungsgrad, auftretende innere Verluste, sowie die Baugröße der Elektromaschine ist. Zudem kann durch die übersetzende Gesamtübersetzung ein Durchmesser der Elektromaschine vorteilhaft entsprechend dem Übersetzungsverhältnis der übersetzenden Gesamtübersetzung bei gleich bleibender von der Elektromaschine in den Antriebsstrang einbringbarer Antriebsleistung und auch gleich bleibenden Drehzahlen und Verlustleistungen der Elektromaschine, kleiner gehalten werden.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Fahrzeuggetriebe als Schaltgetriebe ausgeführt, mit einer Getriebeeingangswelle als Getriebeeingangselement und einem Getriebeausgangswelle als Getriebeausgangselement sowie einer Vorgelegewelle. Beim Einsatz eines Schaltgetriebes als Fahrzeuggetriebe im erfindungsgemäßen
Antriebsstrang ist beispielsweise vorteilhaft ein allgemein bekanntes, mehrgängiges automatisiertes Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge vorzusehen, welches je nach Art und Größe des Kraftfahrzeugs und in Abhängigkeit des verfügbarem Bauraums ganz unterschiedlich aufgebaut sein kann. So kann das Schaltgetriebe auch zusätzlich vor- und nachgeschaltete sowie schaltbare Teilgetriebe enthalten. Eine Zahl der Gänge und eine Wahl der Übersetzungen richtet sich nach einer Art und einer Auslegung des
Kraftfahrzeugs.
In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist der Stator der Elektromaschine über mindestens eine untersetzende Zahnradverbindung mit der Vorgelegewelle des als Schaltgetriebe ausgeführten Fahrzeuggetriebes antriebsmäßig verbunden. In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist der Stator der
Elektromaschine über mindestens eine untersetzende Zahnradverbindung oder über mindestens eine übersetzende Zahnradverbindung mit der Vorgelegewelle des als Schaltgetriebe ausgeführten Fahrzeuggetriebes antriebsmäßig verbindbar. Vorteilhaft wird durch die Einbringung der übersetzenden Zahnradverbindung in Kraftflussrichtung vor der Vorgelegewelle in einem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine nicht nur eine Verwindung der Getriebeausgangswelle, sondern zusätzlich eine Verwindung der Vorgelegewelle vermindert.
In einer Ausgestaltung der Erfindung kann die Kupplung zwischen der
Verbrennungskraftmaschine und dem Rotor der Elektromaschine als formschlüssige Kupplung ausgeführt sein. Eine formschlüssige Kupplung ist technisch einfacher ausbildbar und bringt vorteilhaft deutliche Bauraum- und Kosteneinsparungen mit sich.
In einem Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeugs mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist die Kupplung während der gesamten Zeitdauer des Verfahrens geschlossen. Das Getriebeeingangselement und das Getriebeausgangselement sind ausschließlich elektrodynamisch über den Rotor und den Stator der Elektromaschine gekoppelt. Die Elektromaschine wird generatorisch betrieben, wobei sich der Rotor an der Verbrennungskraftmaschine abstützt und der Stator am Getriebeausgangselement.
Durch den generatorischen Betrieb der Elektromaschine bei einem Anfahren eines Kraftfahrzeugs nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist das Anfahren vorteilhaft unabhängig vom Ladezustand des elektrischen Energiespeichers und kann somit auch bei vollständig entladenen elektrischen Energiespeicher erfolgen. Durch den
generatorischen Betrieb der Elektromaschine beim elektrodynamischen Anfahrvorgang wird der elektrische Energiespeicher sogar noch aufgeladen. Energetisch gesehen ist das elektrodynamische Anfahren damit günstiger als ein Anfahrvorgang mit einem
klassischen Anfahrelement wie z.B. einer Reibkupplung oder einem hydrodynamischen Drehmomentwandler. Bei diesen beiden Anfahrelementen wird ein nicht für einen
Fahrzeugvortrieb nutzbarer Anteil einer Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine in Form von Wärme umgewandelt. Bei einem elektrodynamischen Anfahren hingegen wird eine nicht nutzbare Antriebsleistung in elektrische Leistung gewandelt und kann somit im elektrischen Energiespeicher zwischengespeichert werden. Ein Anfahren nach dem erfindungsgemäßen Verfahren ist zudem vorteilhaft verschleißfrei, da die
Elektromaschine die Funktion des Anfahrelements ausführt und zwischen dem Rotor und dem Stator der Elektromaschine keine mechanische Kopplung besteht, wie beispielsweise bei einer reibschlüssigen Anfahrkupplung, sondern eine elektrodynamische, also berührungslose Kopplung.
In einem weiteren Verfahren zum Betrieb des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs ist die
Verbrennungskraftmaschine mittels der geöffneten Kupplung abgekoppelt, die
Elektromaschine wird motorisch betrieben. Der Stator ist antriebsmäßig über die untersetzende oder die übersetzende Gesamtübersetzung mit dem Kraftfahrzeugabtrieb verbunden oder verbindbar und der Rotor ist über einen eingelegten Gang des
Fahrzeuggetriebes drehfest mit dem Kraftfahrzeugabtrieb verbunden. Unter einem eingelegten Gang wird hierbei eine drehfeste Verbindung zwischen dem
Getriebeeingangselement und dem Getriebeausgangselement des Fahrzeuggetriebes verstanden, welche eine Übersetzungsstufe des Fahrzeuggetriebes darstellt.
Vorteilhaft kann sich durch ein Einlegen eines Gangs der Rotor der Elektromaschine am Kraftfahrzeugabtrieb abstützen. Der Stator stützt sich über die untersetzende oder die übersetzende Gesamtübersetzung am Kraftfahrzeugabtrieb ab. Wird die Elektromaschine mit der Energie aus dem elektrischen Energiespeicher motorisch betrieben, so bringt sie Antriebsleistung bei der durch den eingelegten Gang vorgegebenen Drehzahldifferenz in den Antriebsstrang ein. Vorteilhaft kann mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang so trotz einem drehbar gelagerten Rotor und einem drehbar gelagerten Stator durch eine Abstützung an dem parallel zur Elektromaschine geschalteten mechanischen
Fahrzeuggetriebe mit dem erfindungsgemäßen Verfahren ein rein elektrodynamisches Fahren bewirkt werden. Eine Möglichkeit einen Antriebsstrang rein elektrodynamisch zu betreiben ist notwendig, um einen Nullemissionsbetrieb eines Kraftfahrzeugs darstellen zu können.
Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Figuren anhand von schematisch dargestellten Ausführungsformen der Erfindung beschrieben.
Dabei zeigen:
Fig. 1 Eine Ausführungsform der Erfindung, in welcher ein Stator einer
Elektromaschine über eine untersetzende Zahnradverbindung mit der Vorgelegewelle eines Schaltgetriebes drehfest verbunden ist, Fig. 2 eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, in welcher der
Stator der Elektromaschine über eine schaltbare untersetzende oder eine schaltbare übersetzende Zahnradverbindung mit der Vorgelegewelle eines Schaltgetriebes verbindbar ist.
Die in Fig. 1 und Fig. 2 dargestellten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Antriebsstranges 1 , 10 sind insbesondere für eine Applikation in Kraftfahrzeugen mit Heckantrieb geeignet. Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ist in anderen
Ausführungsformen jedoch ebenso vorteilhaft in Kraftfahrzeugen mit Front-Quer-Antrieb einsetzbar.
Gemäß Fig. 1 weist der Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs eine
Verbrennungskraftmaschine 2 auf, welche über eine formschlüssige Kupplung 3 mit einer als Elektromotor und Generator betreibbaren Elektromaschine 4 verbindbar ist. Die Elektromaschine 4 weist einen Rotor 4a und einen drehbar gelagerten Stator 4b auf. Die Elektromaschine 4 ist mit einem elektrischen Energiespeicher 18 verbunden. Der elektrische Energiespeicher 18 ist durch die Elektromaschine 4 aufladbar und kann eine gespeicherte Energie an diese wieder abgeben. Der Rotor 4a ist mit einer
Getriebeeingangswelle 5 eines Schaltgetriebes 6 verbunden. Der Stator 4b ist über eine konzentrisch zur Getriebeeingangswelle 5 angeordnete Hohlwelle 7 und eine erste, untersetzende Zahnradverbindung 8, welche zwei miteinander kämmende Festräder 8a und 8b aufweist, mit einer Vorgelegewelle 9 des Schaltgetriebes 6 verbunden. Die Vorgelegewelle 9 ist über die Abtriebskonstante 12, bestehend aus einem
nichtschaltbaren Zahnradpaar mit den Zahnrädern 12b und 12c mit einer
Getriebeausgangswelle 13 verbunden. Die Getriebeausgangswelle 3 des
Schaltgetriebes 6 ist weiter mit einem Kraftfahrzeugabtrieb 14 verbunden, welcher dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs dient, so dass eine Antriebsleistung der Elektromaschine 4 auf den Kraftfahrzeugabtrieb 4 übertragbar ist.
Bei dem Schaltgetriebe 6 handelt es sich um ein in seiner Funktion und seinem Aufbau allgemein bekanntes mehrgängiges automatisiertes Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge. Das Schaltgetriebe 6 verfügt über vier die Gangstufen des Schaltgetriebes 6 bildende Gangstufen-Zahnradverbindungen 20, 21 , 22, 23 welche jeweils ein miteinander kämmendes Losrad 20a, 21a, 22a, 23a und ein Festrad 20b, 21b, 22b, 23b aufweisen. Dabei ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 1 das Losrad 20a, 21a, 22a, 23a jeweils auf der Getriebeeingangswelle 5 gelagert, das Festrad 20b, 21b, 22b, 23b ist mit der Vorgelegewelle 9 und weiter über die Abtriebskonstante 12 mit der Getriebeausgangswelle 13 und dem Kraftfahrzeugabtrieb 14 drehfest verbunden. Zur Schaltung der Gangstufen-Zahnradverbindungen 20 oder 21 wird das Losrad 20a oder 21a über eine achsparallel auf der Getriebeeingangswelle 5 bewegliche Schalteinheit 15 in eine drehfeste Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 5 und damit mit dem dem jeweiligen Losrad 20a und 21a zugeordneten Festrad 20b oder 21b gebracht. Zur Schaltung der Gangstufen-Zahnradverbindungen 22 oder 23 wird das Losrad 22a oder 23a über eine achsparallel auf der Getriebeeingangswelle 5 bewegliche Schalteinheit 16 in eine drehfeste Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 5 und damit mit dem dem jeweiligen Losrad 22a und 23a zugeordneten Festrad 22b oder 23b gebracht. Eine Gangübersetzung zwischen der Verbrennungskraftmaschine 2 und der
Getriebeausgangswelle 13 kommt durch die Kombination jeweils einer der Gangstufen- Zahnradverbindungen 20, 21 , 22, 23 mit der Abtriebskonstante 12 zustande, mit
Ausnahme des zusätzlich vorgesehenen direkten Ganges, bei dem mittels einer
Schalteinheit 17 die Getriebeeingangswelle 5 und die Getriebeausgangswelle 13 direkt verbunden werden. Die Getriebeeingangswelle 5 und die Getriebeausgangswelle 13 sind zur Bereitstellung einer Antriebsleistung an der Getriebeausgangswelle 13 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs über den Kraftfahrzeugabtrieb 14 somit zum einen über die
Elektromaschine 4 über die elektrodynamische Verbindung zwischen Stator 4b und Rotor 4a verbindbar. Zum anderen ist die Getriebeeingangswelle 5 und die
Getriebeausgangswelle 13 über eine der Gangstufen-Zahnradverbindungen 20, 21 , 22, 23 oder die Direktverbindung von der Getriebeeingangswelle 5 und der
Getriebeausgangswelle 13 mechanisch verbindbar.
Durch die erfindungsgemäße Integration der Elektromaschine 4 in den Antriebsstrang 1 gemäß Fig. 1 sind die im Folgenden aufgeführten Betriebsweisen des Antriebsstrangs 1 mit einem Kraftfahrzeug darstellbar.
Die Kupplung 3 ist geschlossen, kein mechanischer Gang ist eingelegt und
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Elektromaschine 4 wird generatorisch betrieben, diese Betriebsweise dient einem elektrodynamischen Anfahren oder dem Start der Verbrennungskraftmaschine
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Elektromaschine 4 wird motorisch oder generatorisch betrieben, diese Betriebsweise wird im Folgenden auch als seriell hybridischer Betrieb bezeichnet.
Die Kupplung 3 ist geschlossen, ein mechanischer Gang ist eingelegt und - die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Eiektromaschine 4 wird nicht betrieben, diese Betriebsweise wird im Folgenden auch als rein verbrennungsmotorischer Betrieb bezeichnet,
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Eiektromaschine 4 wird motorisch betrieben, diese Betriebsweise wird im Folgenden auch als parallel hybridischer Betrieb bezeichnet,
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Eiektromaschine 4 wird generatorisch betrieben, diese Betriebsweise dient einem Laden des elektrischen Energiespeichers 18,
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt keine Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Eiektromaschine 4 wird generatorisch betrieben, diese Betriebsweise dient einer Rekuperation von Energie.
Die Kupplung 3 ist geöffnet, ein mechanischer Gang ist eingelegt und
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt keine Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Eiektromaschine 4 wird generatorisch betrieben, diese Betriebsweise dient einer Rekuperation von Energie,
- die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt keine Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein, die Eiektromaschine 4 wird motorisch betrieben, mit dieser Betriebsweise ist ein rein elektrisches Fahren in Vorwärtsrichtung und in Rückwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs möglich.
Im Folgenden sind einige besonders vorteilhafte Betriebsweisen mit dem
erfindungsgemäßen Antriebsstrang dargestellt.
1. Elektrodynamisches Anfahren
Sämtliche Schalteinheiten 15,16,17 befinden sich in neutraler Stellung, so dass kein mechanischer Gang eingelegt ist, die Kupplung 3 ist geschlossen. Die
Verbrennungskraftmaschine 2 stellt eine Antriebsleistung zur Verfügung, mit welcher die Eiektromaschine 4 angetrieben wird. Die Eiektromaschine 4 wird bei dieser Betriebsweise als Generator betrieben und stützt sich mit einem Stützmoment über die untersetzende Zahnradverbindung 8 am Kraftfahrzeugabtrieb 14 ab. Dieses Stützmoment der
Eiektromaschine 4 wird entsprechend der Untersetzung der Zahnradverbindung 8 überhöht und dient zum Antrieb des Kraftfahrzeugs. Auf diese Weise ist insbesondere ein Anfahren aus einem Stillstand des Kraftfahrzeugs heraus möglich. Ein
elektrodynamisches Anfahren des Kraftfahrzeugs ist insbesondere auch deshalb vorteilhaft, weil eine Drehzahlanpassung der Verbrennungskraftmaschine 2 und des noch stehenden Kraftfahrzeugabtriebs 14 mit hoher Regelgüte über die Elektromaschine 4 erfolgen kann, so dass eine komfortable Kriechfunktion darstellbar ist und ein
konventionelles reibschlüssiges Anfahrelement entfallen kann.
2. Seriell hybridischer Betrieb
Die Verbrennungskraftmaschine 2 und die Elektromaschine 4 werden seriell hybridisch betrieben, dazu befinden sich sämtliche Schalteinheiten 15,16,17 in neutraler Stellung, so dass kein mechanischer Gang eingelegt ist. Die Kupplung 3 ist geschlossen. Die
Verbrennungskraftmaschine 2 bringt eine Antriebsleistung auf, mit welcher die
Getriebeeingangswelle 5 und somit auch der Rotor 4a der Elektromaschine 4 angetrieben wird. Die Elektromaschine 4 selbst wiederum befindet sich im motorischen Betrieb. Bei dieser Betriebsweise addieren sich die Antriebsleistungen von
Verbrennungskraftmaschine 2 und Elektromaschine 4 zu einer Gesamtantriebsleistung, die an den Kraftfahrzeugabtrieb 14 weitergeleitet wird. Die Verbrennungskraftmaschine 2 liefert ein Grunddrehzahlniveau sowie ein Stützmoment für die Elektromaschine 4, die Elektromaschine 4 wiederum addiert auf einem vorgegebenen Drehmomentniveau eine Drehzahldifferenz hinzu und erhöht auf diese Weise die Gesamtantriebsleistung.
Analog dazu kann ein Betriebszustand gefahren werden, bei dem wiederum die
Verbrennungskraftmaschine 2 eine Antriebsleistung aufbringt, mit welcher die
Getriebeeingangswelle 5 und somit auch der Rotor 4a der Elektromaschine 4 angetrieben wird. Die Elektomaschine 4 wird jedoch im generatorischen Betrieb gefahren, bei dem der Rotor 4a schneller läuft als der Stator 4b. Ein Teil der Antriebsleistung des
Verbrennungsmotors 2 wird auf diese Weise als Antriebsleistung für das Fahrzeug genutzt, während ein anderer Anteil der verbrennungsmotorischen Antriebsleistung mittels des Generatorbetriebs der Elektromaschine 4 in dem Energiespeicher 18 gespeichert wird. Dieser Fahrbetrieb ist insbesondere bei langsamer Fahrt,
beispielsweise im Stop-and-Go-Verkehr zur Reduktion des Kraftstoffverbrauchs des Kraftfahrzeugs oder zur Darstellung sehr langsamer Fahrzeuggeschwindigkeiten vorteilhaft.
3. Rein verbrennungsmotorischer Betrieb
Bei diesem Fahrbetrieb ist die Kupplung 3 geschlossen, ein mechanischer Gang ist eingelegt, die Verbrennungskraftmaschine 2 bringt Antriebsleistung in den Antriebsstrang 1 ein und die Elektromaschine 4 ist abgeschaltet. Dieser Fahrbetrieb ist insbesondere bei längeren Überlandfahrten vorteilhaft. 4. Parallel hybridischer Betrieb
Bei einem parallel hybridischen Betrieb von Verbrennungskraftmaschine 2 und
Elektromaschine 4 ist ein mechanischer Gang eingelegt, dies bedeutet, dass die
Getriebeeingangswelle 5 mit einer der Schalteinheiten 15, 16 oder 17 in eine drehfeste Verbindung zu der Vorgelegewelle 9 über eine der Gangstufen-Zahnradverbindungen 20, 21 , 22 oder 23 oder die Direktverbindung gebracht wird. Die Kupplung 3 ist geschlossen. Bei dieser Betriebsweise addieren sich die Antriebsleistungen der
Verbrennungskraftmaschine 2 und der Elektromaschine 4 zu einer
Gesamtantriebsleistung, welche an den Kraftfahrzeugabtrieb 14 weitergeleitet wird auf. Die mechanische Verbindung von Getriebeeingangswelle 5 und Getriebeausgangswelle 13 gibt dabei die Drehzahl vor, die Verbrennungskraftmaschine 2 liefert ein Stützmoment für die Elektromaschine 4, die Elektromaschine 4 wiederum addiert bei der vorgegebenen Drehzahl ein Drehmoment hinzu und erhöht damit die Gesamtantriebsleistung. Die beschriebene parallel hybridische Betriebsweise entspricht somit letztlich einem„Boost- Betrieb".
5. Rekuperation von Energie
Bei parallel hybridischer Betriebsweise des Antriebsstrangs 1 besteht bei eingelegtem Gang eine mechanische Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 5 und der Getriebeausgangswelle 13 entweder über eine der Gangstufen-Zahnradverbindungen 20, 21 , 22, 23 in Kombination mit der Abtriebskonstanten 12 oder durch die Direktverbindung der Getriebeeingangswelle 5 und der Getriebeausgangswelle 9. Bei gegebener Fahrzeuggeschwindigkeit liegt somit eine definierte Differenzdrehzahl zwischen dem Rotor 4a und dem Stator 4b vor. Ferner besteht über den Rotor 4a und den Stator 4b der Elektromaschine 4 sowie die Zahnradverbindung 8 und die Abtriebskonstante 12 bei einer sich in Betrieb befindlicher Elektromaschine eine elektrodynamische Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 5 und der Getriebeausgangswelle 13. Wird nun die Elektromaschine 4 als Generator betrieben, entsteht als Stützmoment ein Bremsmoment an der Getriebeausgangswelle 13, und das Kraftfahrzeug wird auf diese Weise abgebremst. Die hierbei anfallende Generatorleistung kann in dem elektrischen Energiespeicher 18 eingespeist werden. Erfolgt eine Rekuperation von Energie im Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs, so kann die Kupplung 3 entweder geöffnet werden, so dass die Verbrennungskraftmaschine 2 vom Antriebsstrang 1 abgekoppelt ist und wahlweise im Leerlaufbetrieb weiterläuft oder abgeschaltet wird. Die Kupplung 3 kann alternativ auch geschlossen bleiben, so dass das Bremsmoment der Verbrennungskraftmaschine 2 im Schubbetrieb unterstützend für den Bremsvorgang des Kraftfahrzeugs mit genutzt werden kann. 6. Rein elektrisches Fahren
Mit dem Antriebsstrang 1 ist ein rein elektrisches Fahren ohne Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 möglich. Hierzu ist die Kupplung 3 geöffnet, und ein mechanischer Gang ist eingelegt, so dass sich der Stator 4b der Elektromaschine 4 über die Zahnradverbindung 8 und die Abtriebskonstante und der Rotor 4a der Elektromaschine 4 über eine der Gangstufen-Zahnradverbindungen 20, 21 , 22, 23 und die Abtriebskonstante oder die Direktverbindung von Getriebeeingangswelle 5 und Getriebeausgangswelle 13 an der Getriebeausgangswelle 13 und weiter am Kraftfahrzeugabtrieb 14 abstützen kann. Vorteilhaft ist ein rein elektrischer Betrieb des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 1 möglich, ohne die Verbrennungskraftmaschine 2 mitschleppen zu müssen, was sich günstig auf den Wirkungsgrad bei dieser Betriebsweise des Kraftfahrzeugs auswirkt. Mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 ist auch ein rein elektrisches Rückwärtsfahren mit der Antriebsleistung der Elektromaschine 4 möglich, da die Drehrichtung des Kraftfahrzeugabtriebs 14 in einem elektrischen Betrieb des Antriebsstrangs 1 nur von der Drehrichtung der Elektromaschine 4 abhängt, welche wahlweise in beide Richtungen betreibbar ist. Auf das Vorsehen einer mechanischen Zahnradverbindung zur Darstellung eines Rückwärtsgangs im Schaltgetriebe 6 kann somit vorteilhaft im erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 verzichtet werden.
7. Schaltvorgänge
Unter einem Schaltvorgang wird ein Umschalten von einer der Gangstufen- Zahnradverbindungen 20, 21 , 22, 23 in eine andere und von oder in die Direktverbindung von Getriebeeingangswelle 5 und Getriebeausgangswelle 13 verstanden. Während des gesamten Schaltvorganges bleibt die Kupplung 3 geschlossen. Der Schaltvorgang mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 gliedert sich vorteilhaft in vier Teilvorgänge.
In einem ersten Teilvorgang wird der aktuelle Gang mittels der Schalteinheiten 15, 16 oder 17 ausgelegt, so dass keine mechanische Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 5 und der Getriebeausgangswelle 13 mehr besteht. Bei einem konventionellen automatisierten Schaltgetriebe käme es bei diesem Teilvorgang zu einer Zugkraftunterbrechung. Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 wird jedoch eine Zugkraft auch in diesem Teilvorgang übertragen. Hierfür gibt es zwei grundsätzliche Möglichkeiten, die von einem jeweiligen Betriebszustand des Antriebsstrangs 1 abhängen:
- Sofern der Rotor 4a, welcher rotatorisch wirksam mit der Getriebeeingangswelle 5 verbunden ist, bei dem momentanen Betriebszustand des Antriebsstrangs 1 schneller dreht als der Stator 4b, welcher rotatorisch wirksam mit der Getriebeausgangswelle 13 verbunden ist, wird die Elektromaschine 4 in einen generatorischen Betrieb übergeführt. Die Verbrennungskraftmaschine 2 treibt dabei die Elektromaschine 4 so an, dass das Stützmoment des Stators 4b, welches dann als Antriebsmoment auf die Getriebeausgangswelle 13 wirkt, das entfallende Antriebsmoment, welches vor Beginn des Schaltvorgangs durch die geschaltete Gangstufen-Zahnradverbindung 20, 21 , 22, 23 oder die Direktverbindung auf die Getriebeausgangswelle 13 übertragen wurde, kompensiert wird.
- Sofern der Rotor 4a, welcher rotatorisch wirksam mit der Getriebeeingangswelle 5 verbunden ist, im momentanen Betriebszustand des Antriebsstrangs 1 langsamer dreht als der Stator 4b, welcher rotatorisch wirksam mit der Getriebeausgangswelle 13 verbunden ist, wird die Elektromaschine 4 in einen motorischen Betrieb übergeführt. Die Elektromaschine 4 wird motorisch betrieben und unterstützt hierdurch die Verbrennungskraftmaschine 2 so, dass bei vorgegebener Drehzahl das entfallende Antriebsmoment an der Getriebeausgangswelle 13, welches vor Beginn des Schaltvorgangs durch die geschaltete Gangstufen-Zahnradverbindung 20, 2 , 22, 23 oder die Direktverbindung auf die Getriebeausgangswelle 13 übertragen wurde, kompensiert wird.
In einem zweiten Teilvorgang des Schaltvorgangs wird eine Zieldrehzahl der Verbrennungskraftmaschine 2 durch entsprechende Regelung der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Elektromaschine 4 unter Last derart eingestellt, dass der neue Gang unter Gleichlaufbedingungen eingelegt werden kann. Aus diesem Grund kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang 1 auch auf mechanische Synchronisationseinrichtungen, beispielsweise Synchronringe, Reibkupplungen oder Reibbremsen, verzichtet werden. Die entsprechende Regelung der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Elektromaschine 4 erfolgt bei einem Hochschaltvorgang dergestalt, dass die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 2 bis zum Erreichen der Gleichlaufbedingung abgesenkt wird, während sie bei einem Rückschaltvorgang dergestalt erfolgt, dass sie bis zum Erreichen der Gleichlaufbedingung angehoben wird.
Nach Erreichen der Zieldrehzahl, d.h. nach Herstellung der Gleichlaufbedingung, wird in einem dritten Teilvorgang der neue Gang im Schaltgetriebe eingelegt.
In einem vierten Teilvorgang kann die Zugkraft nun wieder rein mechanisch übertragen werden, und somit kann die Elektromaschine 4 wieder in einen lastlosen Betriebszustand versetzt werden. Unter einem lastlosen Betriebszustand wird dabei ein Zustand verstanden, in welchem die Elektromaschine 4 nicht einem Antrieb des Kraftfahrzeugs dient
Gemäß Fig. 2 weist ein Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs die
Verbrennungskraftmaschine 2 auf, welche über die formschlüssige Kupplung 3 mit der als Elektromotor und Generator betreibbaren Elektromaschine 4 verbindbar ist. Die
Elektromaschine 4 weist den Rotor 4a und den drehbar gelagerten Stator 4b auf. Die Elektromaschine 4 ist mit dem elektrischen Energiespeicher 18 verbunden. Der elektrische Energiespeicher 18 ist durch die Elektromaschine 4 aufladbar und kann eine gespeicherte Energie an diese wieder abgeben. Der Rotor 4a ist mit der
Getriebeeingangswelle 5 des Schaltgetriebes 60 verbunden. Der Stator 4b ist über die konzentrisch zur Getriebeeingangswelle 5 angeordnete Hohlwelle 7 entweder über die erste, untersetzende Zahnradverbindung 80, oder über eine zweite übersetzende
Zahnradverbindung 81 mit der Vorgelegewelle 9 des Schaltgetriebes 60 verbindbar.
Dabei weist die Zahnradverbindung 80 ein auf der Hohlwelle 7 gelagertes Losrad 80a und ein mit der Vorgelegewelle 9 drehfest verbundenes Festrad 80b auf. Die
Zahnradverbindung 81 weist ein auf der Getriebeeingangswelle 5 gelagertes Losrad 81a und ein mit der Vorgelegewelle 9 drehfest verbundenes Festrad 81b auf. Alternativ zu der Ausführungsform der Erfindung gemäß Fig. 2 ist auch eine Lagerung des Losrades 81a auf der Hohlwelle 7 denkbar. Die Vorgelegewelle 9 ist über die Abtriebskonstante 12, bestehend aus einem nichtschaltbaren Zahnradpaar mit den Zahnrädern 12b und 12c, mit der Getriebeausgangswelle 13 verbunden. Die Getriebeausgangswelle 13 des
Schaltgetriebes 60 ist weiter mit dem Kraftfahrzeugabtrieb 14 verbunden, welcher dem Antrieb des Kraftfahrzeugs dient, so dass eine Antriebsleistung der Elektromaschine 4 auf den Kraftfahrzeugabtrieb 14 übertragbar ist. Zur Schaltung der jeweiligen
Zahnradverbindung 80 oder 81 wird das jeweilige Losrad 80a oder 81a mittels der achsparallel zur Hohlwelle 7 und zur Getriebeeingangswelle 5 beweglichen Schalteinheit 15 in eine drehfeste Verbindung mit der Hohlwelle 7 gebracht, so dass das Losrad 80a oder 81a drehfest mit dem ihm zugeordneten Festrad 80b oder 81b verbunden ist. Für die elektrodynamische Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 5 und der
Getriebeausgangswelle 13 über den mit der Getriebeeingangswelle 5 drehfest
verbundenen Rotor 4a der Elektromaschine 4 und den mit der Hohlwelle 7 drehfest verbundenen und mit der Getriebeausgangswelle 13 über die Zahnradverbindungen 80 oder 81 und die Abtriebskonstante 12 drehfest verbindbaren Stator 4b der
Elektromaschine 4 sind mit den Zahnradverbindungen 80 und 81 zwei unterschiedliche Übersetzungsstufen für die Elektromaschine 4 verfügbar.
Bei dem Schaltgetriebe 60 handelt es sich um ein in seiner Funktion und seinem Aufbau allgemein bekanntes mehrgängiges automatisiertes Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge. Das Schaltgetriebe 60 verfügt über vier die Gangstufen des Schaltgetriebes 6 bildende Gangstufen-Zahnradverbindungen 81 , 210, 211 , 212 welche jeweils ein miteinander kämmendes Losrad 81a, 210a, 211a, 212a und ein Festrad 81b, 210b, 211b, 212b aufweisen. Dabei ist in der Ausführungsform gemäß Fig. 2 das Losrad 81a, 210a, 21 1a, 2 2a jeweils auf der Getriebeeingangswelle 5 gelagert, das Festrad 81 , 210b, 211 , 212b ist mit der Vorgelegewelle 9 und weiter über die Abtriebskonstanten 12 mit der Getriebeausgangswelle 13 und dem Kraftfahrzeugabtrieb 14 drehfest verbunden.
Die Darstellung einer mechanischen Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 5 und der Getriebeausgangswelle 13 erfolgt über die Gangstufen-Zahnradverbindungen 81 , 210, 211 , 212 in Kombination mit der Abtriebskonstante 12. Zur Schaltung der
Gangstufen-Zahnradverbindungen 210 wird das Losrad 210a über die achsparallel auf der Getriebeeingangswelle 5 bewegliche Schalteinheit 16 in eine drehfeste Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 5 und damit mit dem dem Losrad 210a zugeordneten Festrad 210b gebracht. Zur Schaltung der Gangstufen-Zahnradverbindungen 211 oder 212 wird das Losrad 211a oder 212a über die achsparallel auf der Getriebeeingangswelle 5 bewegliche Schalteinheit 15 in eine drehfeste Verbindung mit der
Getriebeeingangswelle 5 und damit mit dem dem jeweiligen Losrad 211a und 212a zugeordneten Festrad 21 b oder 212b gebracht. Zusätzlich kann das Losrad 81a mit der zur Hohlwelle 7 und Getriebeeingangswelle 5 achsparallel beweglichen Schalteinheit 16 nicht nur in eine drehfeste Verbindung mit der Hohlwelle 7 gebracht werden, sondern auch in eine drehfeste Verbindung mit der Getriebeeingangswelle 5. Damit wird das Losrad 81a mit dem ihm zugeordneten Festrad 81 b in eine drehfeste Verbindung gebracht und dient der Darstellung einer weiteren Gangstufe. Eine mechanische
Gangübersetzung zwischen Verbrennungskraftmaschine 2 und Getriebeausgangswelle 13 kommt dann durch die Kombination jeweils einer der Gangstufen- Zahnradverbindungen 81 , 210, 211 oder 212 mit der Abtriebskonstante 12 zustande, mit Ausnahme des zusätzlich vorgesehenen direkten Gangs, bei dem mittels der
Schalteinheit 17 die Getriebeeingangswelle 5 und die Getriebeausgangswelle 3 direkt verbunden werden. Die Getriebeeingangswelle 5 und die Getriebeausgangswelle 13 sind zur Bereitstellung einer Antriebsleistung an der Getriebeausgangswelle 13 zum Antrieb des Kraftfahrzeugs über den Kraftfahrzeugabtrieb 14 somit zum einen über die
Elektromaschine 4 über die elektrodynamische Verbindung zwischen Stator 4b und Rotor 4a verbindbar, zum anderen über eine der mechanischen Gangstufen- Zahnradverbindungen 81 , 210, 211 , 212 oder die Direktverbindung von
Getriebeeingangswelle 5 und Getriebeausgangswelle 13 verbindbar.
Bei den Schaltgetrieben 6, 60 handelt es sich um in bezüglich Funktion und Aufbau allgemein bekannte, mehrgängige automatisierte Wechselgetriebe für Kraftfahrzeuge. Als mögliche Ausführungsformen sind diese im Rahmen dieser Erfindung als
Vorgelegegetriebe mit koaxialer Anordnung der Getriebeeingangswelle 5 und der Getriebeausgangswelle 3 dargestellt. Die Getriebeeingangswelle und die Getriebeausgangswelle können aber in einer anderen Ausführungsform der Erfindung ebenso auch parallel angeordnet sein.
Mit dem in Fig. 2 dargestellten erfindungsgemäßen Antriebsstrang 10 eines
Kraftfahrzeugs sind dieselben Betriebsweisen darstellbar wie mit dem Antriebsstrang 1 aus Fig. 1. Jedoch wirkt sich der Antriebsstrang 10 mit dem Schaltgetriebe 60 aus Fig. 2 zusätzlich besonders vorteilhaft beim Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine 2 aus. Beim Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine 2 ist die Kupplung 3
geschlossen und kein Gang ist eingelegt. Durch die übersetzende Zahnradverbindung 81 ist vorteilhaft ein hohes Startmoment zum Start der Verbrennungskraftmaschine 2 im Stator 4b der Elektromaschine 4 aufbaubar, ohne dass hierbei eine den Fahrkomfort beeinflussende Verwindung des Antriebsstrangs 10 und des nachfolgenden
Kraftfahrzeugabtriebs 14 bewirkt wird. Die Elektromaschine 4 wird beim Start der
Verbrennungskraftmaschine 2 als Motor betrieben und stützt sich mit einem Stützmoment über die übersetzende Zahnradverbindung 81 am Kraftfahrzeugabtrieb 14 ab. Durch die übersetzende Zahnradverbindung 81 reduziert sich das Stützmoment des Stators 4b gegenüber der zwischengeschalteten Vorgelegewelle 9 im Verhältnis der Übersetzung der Zahnradverbindung 8 . In dem Maße, in welchem sich das Stützmoment an der Zahnradverbindung 81 reduziert, reduziert sich auch die Verwindung des Antriebsstrangs 10 und des Kraftfahrzeugabtriebs 14.

Claims

Patentansprüche
Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine (2), einer Kupplung (3), einer als Elektromotor und Generator betreibbaren Elektromaschine (4), einem Fahrzeuggetriebe (6, 60) und einem einem Antrieb eines Kraftfahrzeugs dienenden Kraftfahrzeugabtrieb (14), wobei die Elektromaschine (4) nur einen Rotor (4a) und zumindest einen drehbar gelagerten Stator (4b) aufweist und der Stator (4b) mit einem Getriebeausgangselement ( 3) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbunden oder verbindbar ist, wobei das Getriebeausgangselement (13) mit dem Kraftfahrzeugabtrieb (14) verbunden ist und wobei die
Elektromaschine (4) mit einem elektrischen Energiespeicher (18) verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass
der Rotor (4a) der Elektromaschine (4) mit einem Getriebeeingangselement (5) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) stets drehfest verbunden ist und über die Kupplung (3) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) verbindbar ist und der Stator (4b) der Elektromaschine (4) über eine untersetzende Gesamtübersetzung (8, 80, 12) mit dem Getriebeausgangselement (13) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbunden oder verbindbar ist, so dass mit der Elektromaschine (4) ein
elektrodynamisches Anfahren des Kraftfahrzeugs bewirkbar ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 1
dadurch gekennzeichnet, dass
der Rotor (4a) der Elektromaschine (4) über die Kupplung (3) direkt mit der
Verbrennungskraftmaschine
(2) verbindbar ist.
3. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stator (4b) über eine übersetzende Gesamtübersetzung (81 , 12) mit dem Getriebeausgangselement (13) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbindbar ist.
4. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 3
dadurch gekennzeichnet, dass
das Fahrzeuggetriebe (6, 60) als Schaltgetriebe ausgeführt ist, mit einer
Getriebeeingangswelle als Getriebeeingangselement (5), einer
Getriebeausgangswelle als Getriebeausgangselement (13) und einer
Vorgelegewelle (9).
5. Antriebsstrang nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stator (4b) der Elektromaschine (4) über mindestens eine untersetzende Zahnradverbindung (8, 80) mit der Vorgelegewelle (9) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbunden ist.
6. Antriebsstrang nach Anspruch 4
dadurch gekennzeichnet, dass
der Stator (4b) der Elektromaschine (4) über mindestens eine untersetzende Zahnradverbindung (8, 80) oder über mindestens eine übersetzende
Zahnradverbindung (81 ) mit der Vorgelegewelle (9) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) antriebsmäßig verbindbar ist.
7. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 6
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplung (3) als formschlüssige Kupplung ausgeführt ist.
8. Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 7
dadurch gekennzeichnet, dass
die Kupplung (3) während der gesamten Zeitdauer des Verfahrens geschlossen ist, das Getriebeeingangselement (5) und das Getriebeausgangselement (13) ausschließlich elektrodynamisch über den Rotor (4a) und den Stator (4b) der Elektromaschine (4) gekoppelt sind und die Elektromaschine (4) generatorisch betrieben wird, wobei sich der Rotor (4a) an der Verbrennungskraftmaschine (2) und der Stator (4b) am Getriebeausgangselement (13) abstützt.
9. Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs nach einem der Ansprüche 1 bis 7 in Vorwärtsrichtung oder in Rückwärtsrichtung des Kraftfahrzeugs
dadurch gekennzeichnet, dass
die Verbrennungskraftmaschine (2) mittels der geöffneten Kupplung (3)
abgekoppelt ist, die Elektromaschine (4) motorisch betrieben wird und der Stator (4b) antriebsmäßig über die untersetzende Gesamtübersetzung (8, 80, 12) oder die übersetzende Gesamtübersetzung (81 , 12) mit dem Kraftfahrzeugabtrieb (14) verbunden ist und der Rotor (4a) über einen eingelegten Gang (20, 21 , 22, 23, 81 , 210, 21 1 , 212) des Fahrzeuggetriebes (6, 60) drehfest mit dem
Kraftfahrzeugabtrieb (14) verbunden ist.
PCT/EP2010/007515 2010-03-03 2010-12-09 Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug WO2011107133A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010009969.4 2010-03-03
DE102010009969A DE102010009969A1 (de) 2010-03-03 2010-03-03 Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2011107133A1 true WO2011107133A1 (de) 2011-09-09

Family

ID=43608045

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2010/007515 WO2011107133A1 (de) 2010-03-03 2010-12-09 Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102010009969A1 (de)
WO (1) WO2011107133A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103963625A (zh) * 2014-05-28 2014-08-06 李剑波 一种基于自动变速器的单电机深度混合动力系统
CN108202592A (zh) * 2018-03-12 2018-06-26 株洲齿轮有限责任公司 混合动力自动变速器、混合动力驱动系统及混合动力汽车

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016215170A1 (de) * 2016-08-15 2018-02-15 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Anfahren eines Kraftfahrzeugs mit einem Hybridantrieb
DE102020003836A1 (de) 2020-06-26 2021-12-30 Daimler Ag Verfahren zum Durchführen eines Gangwechsels in einem Hybridgetriebe eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050572A1 (de) 1998-03-27 1999-10-07 Robert Bosch Gmbh Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
EP1026023A2 (de) * 1999-02-04 2000-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridantriebsanordnung und Steuerungsverfahren mit Schnellgangs- und/oder Kriechgangsfunktion
WO2009113915A2 (ru) * 2008-03-11 2009-09-17 Tsyganov Oleg Anatolievich Гибридный привод транспортного средства

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050572A1 (de) 1998-03-27 1999-10-07 Robert Bosch Gmbh Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
EP1026023A2 (de) * 1999-02-04 2000-08-09 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Hybridantriebsanordnung und Steuerungsverfahren mit Schnellgangs- und/oder Kriechgangsfunktion
WO2009113915A2 (ru) * 2008-03-11 2009-09-17 Tsyganov Oleg Anatolievich Гибридный привод транспортного средства
US20100331130A1 (en) * 2008-03-11 2010-12-30 Oleg Anatolievich Tsyganov Hybrid drive for a transportation means

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103963625A (zh) * 2014-05-28 2014-08-06 李剑波 一种基于自动变速器的单电机深度混合动力系统
CN108202592A (zh) * 2018-03-12 2018-06-26 株洲齿轮有限责任公司 混合动力自动变速器、混合动力驱动系统及混合动力汽车

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010009969A1 (de) 2011-09-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2742259B1 (de) Getriebevorrichtung mit mehreren schaltelementen
EP2089639B1 (de) Hybridantriebsstrang eines kraftfahrzeugs
EP2651681B1 (de) Hybridantrieb
DE102010030570B4 (de) Automatisiertes Schaltgetriebe mit Hybridantrieb und Verfahren zum Betrieb eines solchen Getriebes mit Hybridantrieb
DE102010030571B4 (de) Automatisiertes Schaltgetriebe
DE102011105521B4 (de) Hybrid-Antriebsstrang und Gangstufenwechselverfahren
EP2708400B1 (de) Verfahren zum Ansteuern eines Hybridantriebsstranges
DE102005048938A1 (de) Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere mit einem Hybridantrieb bzw. Verfahren zur Steuerung dieses Doppelkupplungsgetriebes
DE102012218367A1 (de) Gruppengetriebevorrichtung mit einer elektrischen Maschine
EP2289751B1 (de) Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zu dessen Betrieb
WO2009024162A1 (de) Hybridantriebssystem mit zwei teilgetrieben
EP2737230A1 (de) Automatisiertes gruppengetriebe eines kraftfahrzeugs und verfahren zum betreiben desselben
WO2017158156A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes kraftfahrzeug
EP3165388B1 (de) Verfahren zur synchronisierung der vorgelegewellendrehzahl im direktgang
DE102010000857A1 (de) Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebsmaschine und mit einer Getriebeeinrichtung mit mehreren Schaltelementen
DE102020205099A1 (de) Getriebeanordnung, Hybrid-Antriebsstrang sowie Kraftfahrzeug
DE102015221498A1 (de) Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug und Antriebsstrang mit einer solchen Antriebsanordnung
DE102019212141A1 (de) Hybrid-Antriebsstrang
DE102019202969A1 (de) Hybrid-Getriebeanordnung für einen Kraftfahrzeugantriebsstrang sowie Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
WO2011107133A1 (de) Antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
DE102016204580B4 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102006009296A1 (de) Leistungsverzweigter Hybrid-Antriebsstrang und Schaltverfahren
DE102016204582B4 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102020203789A1 (de) Hybrid-Gruppengetriebe
DE102020203803A1 (de) Hybridgetriebe mit elektrischer Zugkraftunterstützung

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: 10795232

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: 10795232

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1