WO2018014903A1 - Antriebsstrang für ein hybridfahrzeug ausgelegt zum automatisierten vorwärts- und rückwärtsfahren - Google Patents

Antriebsstrang für ein hybridfahrzeug ausgelegt zum automatisierten vorwärts- und rückwärtsfahren Download PDF

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WO2018014903A1
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electric motor
drive train
transmission
drive
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PCT/DE2017/100518
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Marian Preisner
Jürgen BENZ
Thomas Eckenfels
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • 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
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • Powertrain for a hybrid vehicle designed for automated forward and reverse travel
  • the invention relates to a (hybrid) powertrain for a hybrid vehicle / hybrid motor vehicle, such as a car, truck, bus or other commercial vehicle, with an internal combustion engine, such as a gasoline or diesel engine, an electric motor reversible in its driving direction, a transmission and a clutch wherein the clutch is arranged so that a transmission input shaft of the transmission can be coupled by means of the clutch with an output of the electric motor and / or an output of the internal combustion engine.
  • a hybrid vehicle / hybrid motor vehicle such as a car, truck, bus or other commercial vehicle
  • an internal combustion engine such as a gasoline or diesel engine
  • an electric motor reversible in its driving direction such as a gasoline or diesel engine
  • a transmission such as a gasoline or diesel engine
  • the clutch is arranged so that a transmission input shaft of the transmission can be coupled by means of the clutch with an output of the electric motor and / or an output of the internal combustion engine.
  • a hybrid drive suitable for use in a motor vehicle is equipped with an internal combustion engine and an electric machine for use in the vehicle.
  • the electric machine is used for a low speed range, whereas the internal combustion engine is used for a higher speed range.
  • the electrical energy for the accumulator is also obtained by recuperation.
  • autonomous parking functions in vehicles with manual transmissions are known from other prior art sources.
  • these parking functions have hitherto often been restricted in particular by the fact that a forward or reverse gear has to be selected manually by the driver in order to reverse the direction of the vehicle movement.
  • a fully automated parking is so far only limited or not feasible.
  • the limitation lies in the fact that the internal combustion engine can usually only apply torque in one direction of rotation and thus the vehicle can only be moved in one direction by a fixed gear ratio. It is therefore the object of the present invention to remedy these disadvantages known from the prior art and in particular to provide a motor vehicle which should be able to be parked as fully automated as possible for increased ride comfort.
  • the motor vehicle is particularly easy to park fully automatically. For this purpose, it is only necessary to tune the position of the clutch in conjunction with the operating modes of the electric motor and the internal combustion engine to drive the transmission input shaft in a forward direction or a reverse direction accordingly. Intervention by the driver is no longer necessary.
  • the automated clutch is designed as an electronic clutch / E-clutch, more preferably as a clutch-by-wire system.
  • the clutch is particularly effective controllable.
  • the electric motor is designed and controlled together with the clutch so that the electric motor in a parking mode (by means of its rotor) supports a forward movement of the motor vehicle in a first driving direction or (fully / independently) causes and / or ( by means of its rotor) in a (opposite to the first driving direction of rotation) second driving direction of rotation supports a reverse movement of the motor vehicle or (fully / independently) causes.
  • This further improves the process of automated parking.
  • the clutch is controlled so that it in the parking mode upon actuation of the electric motor in the second drive direction is operated with slip.
  • This makes it possible to dampen drive train vibrations that arise, for example, by compression of air in cylinders of the internal combustion engine.
  • the electric motor designed and controlled together with the clutch so that regardless of an engaged gear (ie, in particular, in particular from a forward or reverse gear) of the transmission, the forward movement and / or the backward movement is supported by the rotor or completely effected, the Parking procedure further simplified.
  • the transmission is designed / configured as a manually operated transmission / manual transmission, whereby the efficiency of the automated clutch is further increased.
  • the clutch seen in a torque transmission direction in the drive train in a drive of the motor vehicle, is arranged between the output of the internal combustion engine and the transmission input shaft.
  • the drive train is designed particularly compact.
  • the clutch seen in a torque transmission direction in the drive train in a drive of the motor vehicle, is arranged between the output of the electric motor and the transmission input shaft.
  • the invention relates to a motor vehicle with the drive train according to at least one of the embodiments described above. As a result, the motor vehicle is implemented just as efficiently.
  • an automated parking operation for a hybrid motor vehicle is realized, wherein the hybrid motor vehicle preferably has a manual transmission.
  • the hybrid motor vehicle also has an internal combustion engine, an electric motor and an automated clutch. In particular, by the operation of the electric machine (electric motor) in a direction opposite to a direction causing a forward drive, a reverse gear of the motor vehicle is provided.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a drive train according to the invention according to a preferred embodiment.
  • an inventive drive train 1 according to an exemplary embodiment is shown schematically.
  • the drive train 1 is in its operating state part of a motor vehicle, namely a hybrid motor vehicle tool / hybrid vehicle, and is used in the usual way to drive multiple, here for the sake of clarity not shown wheels of the motor vehicle.
  • the drive train 1 has an internal combustion engine 2, which is configured as a gasoline engine, but alternatively also as a diesel engine.
  • the powertrain 1 also has an electric motor 3 which can be switched on as an alternative to the internal combustion engine 2 or in support of the internal combustion engine 2.
  • a transmission 4 is provided. To a transmission output shaft of the transmission 4 includes, for example, a differential 7 at.
  • the internal combustion engine 2 is coupled to the electric motor 3 via a separating clutch 6, which, for example, is designed as a mechanical clutch, more preferably also as an automated clutch.
  • a separating clutch 6 which, for example, is designed as a mechanical clutch, more preferably also as an automated clutch.
  • an output shaft / crankshaft of the internal combustion engine 2 is rotatably attached to a first coupling component of the separating clutch 6, whereas a second coupling component of the separating clutch 6 is rotatably connected to a rotor of the electric motor 3.
  • the electric motor 3 has, in addition to its rotor, a stator which is fixed to the housing, for example an internal combustion engine housing fixed.
  • the separating clutch 6 is in principle optional, since the electric motor 3, for example, via a separate belt drive and permanently with its rotor with the crankshaft of the engine 2 may be rotatably coupled.
  • the electric motor 3 is further electrically connected in the usual way with a power electronics 8, which power electronics 8 re rum connected to a central processing unit 9.
  • the power electronics 8 receives from the arithmetic unit 9 control signals for driving the electric motor 3.
  • the electric motor 3 is designed so that it is in a first state as a drive motor for the drive train 1 / the transmission 4 and in a second state, especially in a recuperation to be performed a rechargeable battery, serves as a generator.
  • the clutch 5 is designed as an automated clutch 5.
  • the automated clutch 5 also with the arithmetic unit 9, but alternatively also with another arithmetic unit, operatively connected, which generates the respective control commands for closing or opening the clutch 5 and transmits to this.
  • a first clutch constituent of the clutch 5 is rotatably connected to the rotor, whereas a second clutch constituent of the clutch 5 is non-rotatably connected to a transmission input shaft of the transmission 4.
  • the two coupling components of the coupling 5 are, as already the two coupling components of the separating clutch 6 adjustable between a disengaged and a coupled position.
  • the electric motor 3 is reversible with respect to its driving direction. This means that the electric motor 3 drives its rotor, depending on the control by the power electronics 8 / of the arithmetic unit 9, both in a first drive direction of rotation and in a second drive direction of rotation opposite thereto.
  • the clutch 5 In this parking mode, the clutch 5 is in its engaged position, so that the rotor is rotatably connected to the transmission input shaft of the transmission 4 rotatably connected.
  • the transmission 4 is designed as a manual transmission. It is necessary that in the parking mode, a gear of the transmission 4 is inserted.
  • the electric motor 3 is designed and driven together with the clutch 5 so that regardless of the engaged gear of the transmission 4, for example. Regardless of whether a reverse gear or a forward gear in the transmission 4 is inserted, by the electric motor 3, the respective forward movement and / or backward movement (with the disconnect clutch 6 closed and the internal combustion engine 2 engaged) or fully effected (with the disconnect clutch 6 open).
  • the clutch 5 in the drive train 1, seen in a torque transmission direction, between the engine 2 and the electric motor 3 and the transmission 4 is arranged. However, in principle, further alternative arrangement options can be implemented.
  • the clutch 5 is so driven that when driving the electric motor 3 in the second driving rotational direction, i. in a reverse / reverse movement of the motor vehicle, with slip, i. slipping, operated.
  • slip i. slipping
  • both of its clutch constituents are not yet completely frictionally engaged, but move relative to each other to generate friction such that a portion of the kinetic energy supplied by the electric motor 3 is converted into the rotational motion energy of the transmission 4 and the transmission input shaft, respectively The other component is lost as a loss of friction.
  • the clutch 5 additionally serves as a torsional vibration damping system.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang (1) für ein Hybridfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (2), einem in seiner Antriebsdrehrichtung umkehrbaren Elektromotor (3), einem Getriebe (4) sowie einer Kupplung (5), wobei die Kupplung (5) so angeordnet ist, dass eine Getriebeeingangswelle des Getriebes (4) mittels der Kupplung (5) mit einem Ausgang des Elektromotors (3) und/oder einem Ausgang des Verbrennungsmotors (2) koppelbar ist, wobei die Kupplung (5) als automatisierte Kupplung (5) ausgeführt ist; sowie ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang (1).

Description

Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug ausgelegt zum automatisierten Vorwärts- und Rückwärtsfahren
Die Erfindung betrifft einen (hybriden) Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug / hybrides Kraftfahrzeug, wie einen Pkw, Lkw, Bus oder ein anderes Nutzfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor, etwa einem Otto- oder Dieselmotor, einem in seiner Antriebsdrehrichtung umkehrbaren Elektromotor, einem Getriebe sowie einer Kupplung, wobei die Kupplung so angeordnet ist, dass eine Getriebeeingangswelle des Getriebes mittels der Kupplung mit einem Ausgang des Elektromotors und/oder einem Ausgang des Verbrennungsmotors koppelbar ist.
Gattungsgemäßer Stand der Technik ist aus der DE 20 2013 008 616 U1 bekannt. Hierin ist ein Hybridantrieb offenbart, der zum Einsatz in einem Kfz geeignet ist. Der Hybridantrieb ist mit einem Verbrennungsmotor und einer elektrischen Maschine zum Einsatz in dem Kfz ausgestattet. Die elektrische Maschine wird dabei für einen niedrigen Geschwindigkeitsbereich genutzt, wohingegen der Verbrennungsmotor für einen höheren Geschwindigkeitsbereich genutzt wird. Die elektrische Energie für den Akku- mulator wird auch durch Rekuperation gewonnen. Eine Rückwärtsfahrt wird, ähnlich wie ein Anfahren, mit der elektrischen Maschine realisiert. Es wird dazu lediglich die Drehrichtung der elektrischen Maschine geändert.
Aus anderen Stand der Technik-Quellen sind zudem autonome Einparkfunktionen bei Fahrzeugen mit Handschaltgetrieben bekannt. Diese Einparkfunktionen sind jedoch bisher häufig insbesondere dadurch beschränkt, dass für eine Richtungsumkehr der Fahrzeugbewegung ein Vorwärts- bzw. Rückwärtsgang manuell vom Fahrer angewählt werden muss. Ein vollautomatisiertes Einparken ist bisher nur beschränkt oder gar nicht umsetzbar. Insbesondere liegt die Begrenzung darin, dass der Verbren- nungsmotor üblicherweise nur in eine Drehrichtung Drehmoment aufbringen kann und das Fahrzeug somit durch eine feste Getriebeübersetzung nur in eine Richtung bewegt werden kann. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein Kraftfahrzeug zur Verfügung zu stellen, das für einen erhöhten Fahrkomfort möglichst vollautomatisiert einparkbar sein soll.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Kupplung als automatische / automatisierte Kupplung ausgeführt ist.
Durch das Vorsehen dieser automatisierten Kupplung ist das Kraftfahrzeug besonders leicht vollautomatisch einparkbar. Hierzu ist es lediglich notwendig, die Stellung der Kupplung in Verbindung mit den Betriebsmodi des Elektromotors sowie des Verbrennungsmotors abzustimmen, um die Getriebeeingangswelle in einer Vorwärtsrichtung oder einer Rückwärtsrichtung entsprechend anzutreiben. Ein Eingreifen des Fahrers ist nicht mehr notwendig.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Auch ist es zweckmäßig, wenn die automatisierte Kupplung als elektronische Kupp- lung / E-Clutch, weiter bevorzugt als Clutch-By-Wire-System, ausgeführt ist. Dadurch ist die Kupplung besonders effektiv ansteuerbar.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn der Elektromotor so ausgelegt und zusammen mit der Kupplung so angesteuert ist, dass der Elektromotor in einem Einparkmodus (mittels seines Rotors) in einer ersten Antriebsdrehrichtung eine Vorwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges unterstützt oder (vollständig / eigenständig) bewirkt und/oder (mittels seines Rotors) in einer (zu der ersten Antriebsdrehrichtung entgegengesetzten) zweiten Antriebsdrehrichtung eine Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges unterstützt oder (vollständig / eigenständig) bewirkt. Dadurch wird der Vorgang des automatisierten Einparkens weiter verbessert.
In diesem Zusammenhang ist es insbesondere zweckmäßig, wenn die Kupplung so angesteuert ist, dass sie im Einparkmodus bei einer Betätigung des Elektromotors in der zweiten Antriebsrichtung mit Schlupf betrieben ist. Dadurch ist es möglich, Triebstrangschwingungen, die bspw. durch Kompression von Luft in Zylindern des Verbrennungsmotors entstehen, zu dämpfen. Ist der Elektromotor so ausgelegt und zusammen mit der Kupplung so angesteuert, dass unabhängig von einem eingelegten Gang (d.h. unabhängig insbesondere von einem Vorwärts- oder Rückwärtsgang) des Getriebes die Vorwärtsbewegung und/oder die Rückwärtsbewegung durch den Rotor unterstützt oder vollständig bewirkt ist, wird der Einparkvorgang weiter vereinfacht.
Zudem ist es vorteilhaft, wenn das Getriebe als ein manuell betätigtes Getriebe / Handschaltgetriebe ausgeführt / ausgestaltet ist, wodurch die Effizienz der automatisierten Kupplung weiter erhöht wird. Alternativ hierzu ist es jedoch auch möglich, das Getriebe als automatisches Getriebe / Automatikgetriebe, besonders bevorzugt als ein Doppelkupplungsgetriebe auszuführen / auszugestalten. Auch hiermit ist ein effizientes Einparken umsetzbar.
Zweckmäßig ist es auch, wenn die Kupplung, in einer Drehmomentenübertragungs- richtung im Antriebsstrang bei einem Antrieb des Kraftfahrzeuges gesehen, zwischen dem Ausgang des Verbrennungsmotors und der Getriebeeingangswelle angeordnet ist. Dadurch ist der Antriebsstrang besonders kompakt ausgestaltet.
Desweiteren ist es in diesem Zusammenhang vorteilhaft, wenn die Kupplung, in einer Drehmomentenübertragungsrichtung im Antriebsstrang bei einem Antrieb des Kraft- fahrzeuges gesehen, zwischen dem Ausgang des Elektromotors und der Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
Ist der Elektromotor über eine weitere Trennkupplung mit dem Verbrennungsmotor wahlweise koppelbar / von diesem entkoppelbar, ist eine optimale Wirkverbindung zwischen dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor umgesetzt. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit dem Antriebsstrang nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen. Dadurch ist das Kraftfahrzeug ebenso effizient umgesetzt. In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß eine automatisierte Parkbedienung für ein hybrides Kraftfahrzeug realisiert, wobei das hybride Kraftfahrzeug vorzugsweise ein Handschaltgetriebe aufweist. Das hybride Kraftfahrzeug weist zudem einen Verbrennungsmotor, einen Elektromotor sowie eine automatisierte Kupplung auf. Insbesondere wird durch die Betätigung der elektrischen Maschine (Elektromotor) in einer Richtung entgegengesetzt zu einer Richtung, die ein Vorwärtsfahren bewirkt, ein Rückwärtsgang des Kraftfahrzeuges zur Verfügung gestellt. Bei der automatisierten Einparkbetätigung (im Einparkmodus), bei der sich ein Fahrer vorzugsweise außerhalb des hybriden Kraftfahrzeuges befindet, ist es daher möglich, die elektrische Maschine in zwei entgegengesetzt zueinander ausgerichteten Drehrichtungen anzu- treiben und so zusammen mit der Kupplung einzusetzen, dass ein Vorwärts- sowie ein Rückwärtsfahren des Hybridfahrzeuges umgesetzt wird. Weiter bevorzugt ist in dem hybriden Kraftfahrzeug eine permanente Kopplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Elektromotor umgesetzt, und weiter bevorzugt ist die Kupplung insbesondere bei einem Rückwärtsfahren unter Schlupf betrieben.
Die Erfindung wird nachfolgend kurz anhand einer Figur in Verbindung mit einem Ausführungsbeispiel beschrieben, wobei lediglich ein beispielhafter Antriebsstrang dargestellt ist. Die einzige Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges nach einem bevorzugten Ausführungsbeispiel.
Die Figur ist lediglich schematischer Natur und dient ausschließlich dem Verständnis der Erfindung.
In Verbindung mit Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang 1 nach einem beispielhaften Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt. Der Antriebsstrang 1 ist in seinem Betriebszustand Teil eines Kraftfahrzeuges, nämlich eines hybriden Kraftfahr- zeuges / Hybridfahrzeuges, und dient auf übliche Weise zum Antrieb mehrerer, hier der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellter Räder des Kraftfahrzeuges.
Der Antriebsstrang 1 weist einen Verbrennungsmotor 2 auf, der als Ottomotor, alter- nativ jedoch auch als Dieselmotor, ausgestaltet ist. Auch weist der Antriebsstrang 1 einen alternativ zu dem Verbrennungsmotor 2 oder unterstützend zu dem Verbrennungsmotor 2 zuschaltbaren Elektromotor 3 auf. Desweiteren ist ein Getriebe 4 vorgesehen. An eine Getriebeausgangswelle des Getriebes 4 schließt beispielhaft ein Differenzial 7 an.
Der Verbrennungsmotor 2 ist über eine Trennkupplung 6, die bspw. als mechanische Kupplung, weiter bevorzugt jedoch auch als automatisierte Kupplung, ausgebildet ist, mit dem Elektromotor 3 gekoppelt. Insbesondere ist eine Ausgangswelle / Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 an einem ersten Kupplungsbestandteil der Trennkupplung 6 drehfest angebracht, wohingegen ein zweiter Kupplungsbestandteil der Trennkupplung 6 mit einem Rotor des Elektromotors 3 drehfest verbunden ist. Der Elektromotor 3 weist neben seinem Rotor einen Stator auf, der gehäusefest, bspw. Verbrennungsmotorgehäusefest, angeordnet ist. In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass die Trennkupplung 6 prinzipiell optional ist, da der Elektromotor 3, bspw. über einen separaten Riementrieb auch dauerhaft mit seinem Rotor mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 2 drehend gekoppelt sein kann.
In diesem Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 3 auf übliche Weise weiter mit einer Leistungselektronik 8 elektrisch verbunden, welche Leistungselektronik 8 wiede- rum mit einer zentralen Recheneinheit 9 weiter verbunden ist. Die Leistungselektronik 8 erhält von der Recheneinheit 9 Steuersignale zum Antrieb des Elektromotors 3. Der Elektromotor 3 ist so ausgeführt, dass er in einem ersten Zustand als Antriebsmotor für den Antriebsstrang 1 / das Getriebe 4 und in einem zweiten Zustand, vor allem bei einer durchzuführenden Rekuperation eines Akkumulators, als Generator dient.
Ein Ausgang des Elektromotors 3, d.h. der Rotor, ist, etwa mittels einer Verbindungswelle, wiederum mit einer Kupplung 5 wirkverbunden. Die Kupplung 5 ist als automatisierte Kupplung 5 ausgebildet. Zu diesem Zwecke ist die automatisierte Kupplung 5 ebenfalls mit der Recheneinheit 9, alternativ jedoch auch mit einer weiteren Recheneinheit, wirkverbunden, die die jeweiligen Steuerbefehle zum Schließen oder Öffnen der Kupplung 5 erzeugt und an diese überträgt. Ein erster Kupplungsbestandteil der Kupplung 5 ist mit dem Rotor drehfest verbunden, wohingegen ein zweiter Kupp- lungsbestandteil der Kupplung 5 mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes 4 drehfest verbunden ist. Die beiden Kupplungsbestandteile der Kupplung 5 sind, wie bereits die beiden Kupplungsbestandteile der Trennkupplung 6 zwischen einer ausgekuppelten und einer eingekuppelten Stellung verstellbar. Der Elektromotor 3 ist hinsichtlich seiner Antriebsdrehrichtung umkehrbar. Dies bedeutet, dass der Elektromotor 3 seinen Rotor, je nach Ansteuerung durch die Leistungselektronik 8 / der Recheneinheit 9, sowohl in einer ersten Antriebsdrehrichtung als auch in einer dazu entgegengesetzten zweiten Antriebsdrehrichtung antreibt. Die Recheneinheit 9 wirkt zusammen mit der Leistungselektronik 8 in einem Einparkmo- dus des Antriebsstranges 1 / Kraftfahrzeuges derart auf den Elektromotor 3 sowie auf die Kupplung 5 ein, dass der Elektromotor 3 in einer ersten Antriebsdrehrichtung eine Vorwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges unterstützt (bei geschlossener Trennkupplung 6) oder vollständig bewirkt (bei geöffneter Trennkupplung 6) und in einer zweiten Antriebsdrehrichtung eine Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges ebenfalls unter- stützt (bei geschlossener Trennkupplung 6) oder vollständig bewirkt (bei offener
Trennkupplung 6). In diesem Einparkmodus ist die Kupplung 5 in ihrer eingekuppelten Stellung, sodass der Rotor drehfest mit der Getriebeeingangswelle des Getriebes 4 drehverbunden ist. Das Getriebe 4 ist als Handschaltgetriebe ausgeführt. Dabei ist es notwendig, dass im Einparkmodus ein Gang des Getriebes 4 eingelegt ist. Der Elektromotor 3 ist dabei so ausgelegt und zusammen mit der Kupplung 5 so angesteuert, dass unabhängig von dem eingelegten Gang des Getriebes 4, bspw. unabhängig davon, ob ein Rückwärtsgang oder ein Vorwärtsgang im Getriebe 4 eingelegt ist, durch den Elektromotor 3 die jeweilige Vorwärtsbewegung und/oder Rückwärtsbewegung unterstützt (bei geschlossener Trennkupplung 6 sowie eingeschaltetem Verbrennungsmotor 2) oder vollständig bewirkt (bei offener Trennkupplung 6) ist. Desweiteren ist ersichtlich, dass die Kupplung 5 in dem Antriebsstrang 1 , in einer Drehmomentenübertragungsrichtung gesehen, zwischen dem Verbrennungsmotor 2 bzw. dem Elektromotor 3 und dem Getriebe 4 angeordnet ist. Es sind jedoch prinzipiell auch weitere alternative Anordnungsmöglichkeiten umsetzbar.
Die Kupplung 5 ist so angesteuert / ansteuerbar, dass sie bei einem Antreiben des Elektromotors 3 in der zweiten Antriebsdrehrichtung, d.h. bei einem Rückwärtsfahren / bei einer Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges, mit Schlupf, d.h. schlupfend, betrieben ist. In diesem Schlupfzustand der Kupplung 5 sind ihre beiden Kupplungsbe- standteile noch nicht vollständig reibkraftschlüssig verbunden, sondern bewegen sich derart unter Erzeugung einer Reibung relativ zueinander, dass ein Teil der durch den Elektromotor 3 zugeführten Bewegungsenergie in die Drehbewegungsenergie des Getriebes 4 bzw. der Getriebeeingangswelle umgewandelt wird, der andere Bestandteil als Reibungsverlust verloren geht. In diesem Schlupfzustand dient die Kupplung 5 zusätzlich als Drehschwingungsdämpfsystem.
In diesem Zusammenhang sei auch darauf hingewiesen, dass in dem Antriebsstrang 1 prinzipiell noch weitere Bestandteile enthalten sind, diese jedoch der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellt sind. In anderen Worten ausgedrückt, ist somit er- findungsgemäß ein Prinzip beschrieben, das für verschiedene Anordnungen des Elektromotors 3 im Antriebsstrang 1 angewendet werden kann. Bei P0/P1 -Hybriden (bei denen der Elektromotor 3 an einem Riementrieb des Verbrenners 2 angeordnet ist) wird der Verbrenner 2 passiv über den Elektromotor 3 in beide Richtungen getrieben. Über eine automatisierte Kupplung 5 (E-Clutch, Clutch by Wire) kann das Mo- ment an den Antriebsstrang 1 übertragen werden. In diesem Betrieb ist es vorteilhaft, die Kupplung 5 im Schlupf zu betreiben, um Triebstrangschwingungen durch Kompression der Luft in den Zylindern des Motors 2 zu dämpfen. Beim P2-, P3- und P4- Hybrid kann der Elektromotor 3 bei abgetrenntem Verbrenner 2 direkt auf das Getriebe 4 wirken. Bezuqszeichenliste Antriebsstrang
Verbrennungsmotor
Elektromotor
Getriebe
automatisierte Kupplung
Trennkupplung
Differenzial
Leistungselektronik
Recheneinheit

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebsstrang (1 ) für ein Hybridfahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (2), einem in seiner Antriebsdrehrichtung umkehrbaren Elektromotor (3), einem Getriebe (4) sowie einer Kupplung (5), wobei die Kupplung (5) so angeordnet ist, dass eine Getriebeeingangswelle des Getriebes (4) mittels der Kupplung (5) mit einem Ausgang des Elektromotors (3) und/oder einem Ausgang des Verbrennungsmotors (2) koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5) als automatisierte Kupplung (5) ausgeführt ist.
2. Antriebsstrang (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5) als Clutch-By-Wire-System ausgeführt ist.
3. Antriebsstrang (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) so ausgelegt und zusammen mit der Kupplung (5) so angesteuert ist, dass der Elektromotor (3) in einem Einparkmodus in einer ersten Antriebsdrehrichtung eine Vorwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges unterstützt oder bewirkt und/oder in einer zweiten Antriebsdrehrichtung eine Rückwärtsbewegung des Kraftfahrzeuges unterstützt oder bewirkt.
4. Antriebsstrang (1 ) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5) so angesteuert ist, dass sie im Einparkmodus bei einer Betätigung des Elektromotors (3) in der zweiten Antriebsdrehrichtung mit Schlupf betrieben ist.
5. Antriebsstrang (1 ) nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) so ausgelegt und zusammen mit der Kupplung (5) so angesteuert ist, dass unabhängig von einem eingelegten Gang des Getriebes (4) die Vorwärtsbewegung und/oder die Rückwärtsbewegung durch den Elektromotor (3) unterstützt oder bewirkt ist.
6. Antriebsstrang (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (4) als ein Handschaltgetriebe ausgeführt ist.
7. Antriebsstrang (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5), in einer Drehmomentenübertragungsrich- tung bei einem Antrieb des Kraftfahrzeuges gesehen, zwischen dem Ausgang des Verbrennungsmotors (2) und der Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
8. Antriebsstrang (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (5), in einer Drehmomentenübertragungsrich- tung bei einem Antrieb des Kraftfahrzeuges gesehen, zwischen dem Ausgang des Elektromotors (3) und der Getriebeeingangswelle angeordnet ist.
9. Antriebsstrang (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (3) über eine weitere Trennkupplung (6) mit dem Verbrennungsmotor (2) koppelbar ist.
10. Kraftfahrzeug mit einem Antriebsstrang (1 ) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9.
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