WO2018046039A1 - Hybridantriebseinheit für ein kraftrad und entsprechendes kraftrad - Google Patents

Hybridantriebseinheit für ein kraftrad und entsprechendes kraftrad Download PDF

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WO2018046039A1
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drive unit
hybrid drive
torque path
motorcycle
electric machine
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Pritesh Doshi
Dheeraj KAPUR
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • 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
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • 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
    • B60W2300/00—Indexing codes relating to the type of vehicle
    • B60W2300/36—Cycles; Motorcycles; Scooters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive unit for a motorcycle, with an internal combustion engine and at least one electric machine as prime movers, a driven-side rotation element, in particular for a belt drive, and a first torque path between the internal combustion engine and the driven-side rotary element, in which a clutch is connected.
  • the invention further relates to a motorcycle with such a hybrid drive unit.
  • Hybrid drives with a combination of internal combustion engine and at least one electric machine as prime movers are widely used in the world of two-lane motor vehicles.
  • single-track vehicles such as motorcycles, mopeds, scooters, etc.
  • hybrid drives due to the greater restrictions on space and cost. This is currently dominated by conventional motorcycle drive concepts with pure internal combustion.
  • the internal combustion engine is followed by a transmission.
  • an electric machine is usually also present here, it serves as a starter for the internal combustion engine and not as a prime mover.
  • the hybrid drive unit has a second torque path extending independently of the first torque path between the electric machine and the output-side rotation element, in which a machine element designed as a planetary gearing or clutch is connected.
  • the second torque path which runs independently of the first torque path, therefore has no common component with the first torque path, with the exception of the rotation element, in which both paths end.
  • a second torque path (more precisely, torque transmission path) is simply added.
  • the drive unit can now be adapted via the torque transmission elements interconnected in this second torque path in such a way that the drive machines can be operated for different operating modes of the drive unit in a respectively favorable working range / operating point.
  • the electric machine is designed as a motor generator. So this electric machine can be used not only as a prime mover but also for recuperation.
  • the interconnected in the first torque path clutch is designed as a freewheel. Under a freewheel is an overrunning clutch, a one-way clutch, etc. to understand.
  • a transmission is still connected in the first torque path.
  • This transmission is for example a multi-speed / multi-speed transmission or a continuously variable transmission. In conventional drive concepts for motorcycles, it is well known downstream of such transmission of the internal combustion engine. Preferably, this transmission is in the first momen- tenpfad between the engine and the aforementioned clutch (the freewheel) interposed.
  • the planetary gear is operable at least temporarily in a mode with blocked planet carrier.
  • the electric machine is preferably connected to the sun gear and the rotation element to the outer wheel (ring gear).
  • the connection between the rotary element and the outer wheel takes place, for example, via an outer toothing of the outer wheel, which meshes with a toothed rim of the rotary element.
  • the coupling is switchable in the second torque path by means of an actuator.
  • the clutch is in particular an electromagnetic clutch, that is a clutch with (electro) magnetic actuator.
  • the electric machine can be used as a starter for the internal combustion engine.
  • the electric machine is usually connectable either with the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the electric machine via a centrifugal clutch with the crankshaft of the internal combustion engine is connectable.
  • the motorcycle having the hybrid drive unit is provided according to the invention that it is designed as the above-mentioned hybrid drive unit.
  • this further comprises a drive wheel and a belt drive for torque transmission between see the rotation element of the hybrid drive unit and the drive wheel.
  • the belt drive can be a chain drive, a belt drive, etc.
  • FIG. 1 shows a drive train of a motorcycle with a hybrid drive unit according to a preferred embodiment of the invention
  • FIG. 1 shows a drive train 10 of a motorcycle with a hybrid drive unit 12.
  • the hybrid drive unit 12 has two drive machines 14, 16, namely an internal combustion engine (BKM) 14, and an electric motor 16 designed as a motor generator in the example, which is connected to a (not shown) electrical energy storage, for example, a rechargeable battery (accumulator), is concluded.
  • the internal combustion engine 14 forms in the example shown, together with a downstream transmission 18, a common assembly 20 of the hybrid drive unit 12.
  • the crankshaft 22 of the internal combustion engine 14 is connected via a centrifugal clutch 24 with a flywheel 26 connected / connected. Via a train of wheels, it can continue to be connected to the electric machine 16.
  • the output of the transmission 18 is connected via a one-way clutch or another freewheel 28 with a driven-side rotational element 30 of the hybrid drive unit 12.
  • the internal combustion engine 14 downstream transmission 18 as well as the freewheel 28 are part of a leading to the rotary member 30 first torque path.
  • the freewheel 28 and the rotary element 30 can certainly form a structural unit.
  • the rotary member 30 is here in the example shown, a drive wheel 32 for a belt drive 34th
  • the output 36 of the electric machine 16 is also connected to the output-side rotation element 28 via a second torque path with at least one machine element 38.
  • this machine element 38 is a planetary gear 40 with sun gear 42, planet gears 44, planet carrier 46 and outer wheel 48.
  • the outer wheel 48 has an outer toothing which meshes with a ring gear 50 of the rotary element 30 for torque transmission.
  • the planetary gear is operated (at least temporarily) in a mode with blocked planet carrier 46.
  • the electric machine 16 is preferably non-rotatably connected to the sun gear 42 and the rotary member 28 connected to the outer wheel (ring gear) 48.
  • the connection between the rotary element 28 and the outer wheel 48 takes place, for example, via an outer toothing of the outer wheel, which meshes with the toothed rim 50 of the rotary element.
  • the corresponding belt 52 of the belt drive 32 is here a chain, but may for example also be a belt.
  • the belt drive 32 further comprises a driven gear 54, which is connected to a wheel hub 56 of a wheel 58 of the motorcycle. This wheel 58 is thus one or the driven wheel of the motorcycle.
  • the hybrid drive unit 12 now makes it possible to recover energy during the sailing operation, by means of the electric machine 16 to convert into electrical energy and to store this electrical energy in the electrical energy storage.
  • the electric machine 16 is completely decoupled in the freewheeling operation.
  • the electric machine 16 for example, also simulate engine braking by means of the internal combustion engine 14.
  • the electric machine 16 can be used as a prime mover for boosting, ie for increasing the torque.
  • the drive unit 12 shown combines the known concept of EDM (EDM: Engine Decoupling Mechanisms) with a hybrid architecture (iEDM).
  • EDM Engine Decoupling Mechanisms
  • iEDM hybrid architecture
  • the electric machine 16 can be used via the gear train both as a starter (starter), as well as used to increase the torque or at high speeds to increase the speed.
  • the shown active connection of the electric machine 16 to the crankshaft 22, so the gear train, can alternatively be completely eliminated or used only when needed.
  • FIG. 2 shows a drive train for a motorcycle with a somewhat different configuration of the hybrid drive unit 10. Since this hybrid drive unit 10 largely corresponds to the hybrid drive unit 10 of FIG. 1 described above, only the Differences are received.
  • the output 34 of the electric machine 16 is also connected in the example of FIG. 2 via at least one machine element 36 with the driven-side rotary element 28. In this case, the machine element 36 is switchable by means of an actuator 60.
  • this coupling 62 is concretely an electromagnetic coupling, that is to say a coupling with an (electro) magnetic actuator.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebseinheit (12) für ein Kraftrad, mit einer Brennkraftmaschine (14) und zumindest einer elektrischen Maschine (16) als Antriebsmaschinen (14, 16) einem abtriebsseitigen Rotationselement (30), insbesondere einem Antriebsrad (32) für einen Umschlingungstrieb (34), und einem ersten Momentenpfad zwischen der Brennkraftmaschine (14) und dem abtriebsseitigen Rotationselement (30), in dem eine Kupplung (28) verschaltet ist. Es ist vorgesehen, dass die Hybridantriebseinheit (12) einen vom ersten Momentenpfad unabhängig verlaufenden zweiten Momentenpfad zwischen der elektrischen Maschine (16) und dem abtriebsseitigen Rotationselement (30) aufweist, in dem ein als Planetengetriebe (40) oder Kupplung (62) ausgebildetes Maschinenelement (38) verschaltet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein entsprechendes Kraftrad.

Description

Hybridantriebseinheit für ein Kraftrad und entsprechendes Kraftrad
Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebseinheit für ein Kraftrad, mit einer Brennkraftmaschine und zumindest einer elektrischen Maschine als Antriebsmaschinen, einem abtriebsseitigen Rotationselement, insbesondere für einen Umschlingungstrieb, und einem ersten Momentenpfad zwischen der Brennkraftmaschine und dem abtriebsseitigen Rotationselement, in dem eine Kupplung verschaltet ist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftrad mit einer derartigen Hybridantriebseinheit.
Hybridantriebe mit einer Kombination aus Brennkraftmaschine und zumindest einer elektrischen Maschine als Antriebsmaschinen sind weit verbreitet in der Welt der zweispurigen Kraftfahrzeuge. Bei Krafträdern, also bei einspurigen Kraftfahrzeugen wie Motorrädern, Kleinkrafträdern, Rollern, etc. gibt es durch die größeren Beschränkungen bezüglich Bauraum und Kosten weit weniger bekannte Beispiele von Hybridantrieben. Hier herrschen derzeit herkömmliche Kraftrad-Antriebskonzepte mit reinem Brennkraftantrieb vor. Bei vielen dieser Krafträdern ist der Brennkraftmaschine ein Getriebe nachgeschaltet. Zwar ist auch hier in der Regel eine elektrische Maschine vor- handen, diese dient jedoch als Anlasser/Starter für die Brennkraftmaschine und nicht als Antriebsmaschine.
Die DE 10 201 1 080 161 A1 zeigt eine Hybridantriebseinheit für ein Kraftrad wie zum Beispiel einem Roller. Die Hybridantriebseinheit umfasst einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor als Antriebsmaschinen, ein abtriebsseitiges Rotationselement für einen Umschlingungstrieb und eine zwischen die Antriebsmaschinen und das ab- triebsseitige Rotationselement zwischengeschaltete und per Aktor schaltbare Kupplung. Es ist die Aufgabe der Erfindung eine Hybridantriebseinheit für ein Kraftrad sowie ein entsprechendes Kraftrad selbst anzugeben, die einerseits preisgünstig herstellbar sind und deren Antriebskonzept gegenüber einem herkömmlichen, rein verbrennungsmotorischen Kraftrad-Antriebskonzept nur geringe Modifikationen aufweist. Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch eine Hybridantriebseinheit mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Kraftrad mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination ei- nen Aspekt der Erfindung darstellen können.
Bei der erfindungsgemäßen Hybridantriebseinheit ist vorgesehen, dass die Hybridantriebseinheit einen vom ersten Momentenpfad unabhängig verlaufenden zweiten Momentenpfad zwischen der elektrischen Maschine und dem abtriebsseitigen Rotations- element aufweist, in dem ein als Planetengetriebe oder Kupplung ausgebildetes Maschinenelement verschaltet ist. Der vom ersten Momentenpfad unabhängig verlaufende zweite Momentenpfad hat also keinerlei gemeinsame Komponente mit dem ersten Momentenpfad, mit Ausnahme des Rotationselements, bei dem beide Pfade enden. Gegenüber dem Stand der Technik wird also -vereinfacht ausgedrückt- einfach ein solcher zweiter Momentenpfad (genauer gesagt: Drehmomentübertragungspfad) hinzugefügt. Über die in diesem zweiten Momentenpfad verschalteten Drehmomentübertragungselemente kann die Antriebseinheit nun so angepasst werden, dass die Antriebsmaschinen für unterschiedliche Betriebsmodi der Antriebseinheit in einem jeweils günstigen Arbeitsbereich/Arbeitspunkt betreibbar sind.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine als Motorgenerator ausgebildet ist. So kann diese elektrische Maschine nicht nur als Antriebsmaschine sondern auch zur Rekuperation genutzt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die im ersten Momentenpfad verschaltete Kupplung als ein Freilauf ausgebildet. Unter einem Freilauf ist eine Überholkupplung, eine Einwegkupplung, etc. zu verstehen. Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist im ersten Momentenpfad weiterhin ein Getriebe verschaltet. Dieses Getriebe ist beispielsweise ein Mehrgang-/Mehrstufengetriebe oder ein stufenloses Getriebe. Bei konventionellen Antriebskonzepten für Krafträder ist es durchaus bekannt derartige Getriebe der Brennkraftmaschine nachzuschalten. Bevorzugt ist dieses Getriebe im ersten Momen- tenpfad zwischen die Brennkraftmaschine und die erwähnte Kupplung (den Freilauf) zwischengeschaltet.
Prinzipiell sind diverse Betriebsarten des Planetengetriebes bekannt. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist jedoch vorgesehen, dass das Planetengetriebe zumindest temporär in einer Betriebsart mit blockiertem Planetenträger betreibbar ist. Dabei ist die elektrische Maschine bevorzugt mit dem Sonnenrad und das Rotationselement mit dem Außenrad (Hohlrad) verbunden. Die Verbindung zwischen Rotationselement und Außenrad erfolgt beispielsweise über eine Außenver- zahnung des Außenrades, die mit einem Zahnkranz des Rotationselements kämmt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Kupplung im zweiten Momentenpfad mittels eines Aktors schaltbar. Die Kupplung ist insbesondere eine elektromagnetische Kupplung, also eine Kupplung mit (elektro-)magne- tischem Aktor.
Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die elektrische Maschine als Starter für die Brennkraftmaschine nutzbar ist. Die elektrische Maschine ist dazu in der Regel wahlweise mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbindbar.
Dabei ist bevorzugt vorgesehen, dass die elektrische Maschine über eine Fliehkraftkupplung mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine verbindbar ist. Bei dem die Hybridantriebseinheit aufweisenden Kraftrad ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass diese als vorstehend genannte Hybridantriebseinheit ausgebildet ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass dieses weiterhin ein Antriebsrad und einen Umschlingungstrieb zur Momentübertragung zwi- sehen dem Rotationselement der Hybridantriebseinheit und dem Antriebsrad aufweist. Der Umschlingungstrieb kann ein Kettentrieb, ein Riementrieb, etc. sein.
Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfol- gend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
Fig. 1 : einen Antriebsstrang eines Kraftrades mit einer Hybridantriebseinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung und
Fig. 2: einen Antriebsstrang eines Kraftrades mit einer Hybridantriebseinheit gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung. Die Fig. 1 zeigt einen Antriebsstrang 10 eines Kraftrades mit einer Hybridantriebseinheit 12. Die Hybridantriebseinheit 12 weist zwei Antriebsmaschinen 14, 16 auf, nämlich eine Brennkraftmaschine (BKM) 14, sowie eine im Beispiel als Motorgenerator ausgebildete elektrische Maschine 16, die an einen (nicht gezeigten) elektrischen Energiespeicher, beispielsweise eine wiederaufladbare Batterie (Akkumulator), ange- schlössen ist. Die Brennkraftmaschine 14 bildet im gezeigten Beispiel zusammen mit einem nachgeschalteten Getriebe 18 eine gemeinsame Baugruppe 20 der Hybridantriebseinheit 12. Die Kurbelwelle 22 der Brennkraftmaschine 14 ist über eine Fliehkraftkupplung 24 mit einem Schwungrad 26 verbindbar/verbunden. Über ein Räderwerk kann sie weiterhin auch mit der elektrischen Maschine 16 verbunden werden. Der Abtrieb des Getriebes 18 ist über eine Einwegkupplung oder einen anderen Freilauf 28 mit einem abtriebsseitigen Rotationselement 30 der Hybridantriebseinheit 12 verbunden. Das der Brennkraftmaschine 14 nachgeschaltete Getriebe 18 wie auch der Freilauf 28 sind Teil eines zum Rotationselement 30 führenden ersten Momentenpfades. Dabei können der Freilauf 28 und das Rotationselement 30 aber durchaus ei- ne Baueinheit bilden. Das Rotationselement 30 ist hier im gezeigten Beispiel ein Antriebsrad 32 für einen Umschlingungstrieb 34.
Der Abtrieb 36 der elektrischen Maschine 16 ist über einen zweiten Momentenpfad mit zumindest einem Maschinenelement 38 ebenfalls mit dem abtriebsseitigen Rotations- element 28 verbunden. Im gezeigten Beispiel der Fig. 1 ist dieses Maschinenelement 38 ein Planetengetriebe 40 mit Sonnenrad 42, Planetenrädern 44, Planetenträger 46 und Außenrad 48. Das Außenrad 48 weist einen Außenverzahnung auf, die zur Momentübertagung mit einem Zahnkranz 50 des Rotationselements 30 kämmt. Das Planetengetriebe wird (zumindest temporär) in einer Betriebsart mit blockiertem Planetenträger 46 betrieben. Dabei ist die elektrische Maschine 16 bevorzugt mit dem Sonnenrad 42 drehfest verbunden und das Rotationselement 28 mit dem Außenrad (Hohlrad) 48 verbunden. Die Verbindung zwischen Rotationselement 28 und Außen- rad 48 erfolgt beispielsweise über eine Außenverzahnung des Außenrades, die mit dem Zahnkranz 50 des Rotationselements kämmt.
Das entsprechende Umschlingungsmittel 52 des Umschlingungstriebs 32 ist hier eine Kette, kann jedoch beispielsweise auch ein Riemen sein. Der Umschlingungstrieb 32 umfasst weiterhin ein Abtriebsrad 54, welches mit einer Radnabe 56 eines Rades 58 des Kraftrades verbunden ist. Dieses Rad 58 ist also ein beziehungsweise das angetriebene Rad des Kraftrades.
Die Hybridantriebseinheit 12 ermöglicht es nun, Energie während des Segelbetriebs zurückzugewinnen, mittels der elektrischen Maschine 16 in elektrische Energie zu wandeln und diese elektrische Energie in dem elektrischen Energiespeicher zu speichern. Über die Einwegkupplung (den Freilaufs) 28 ist die Brennkraftmaschine 14 im Freilaufbetrieb vollständig entkoppelt. In dieser Situation kann die elektrische Maschine 16 beispielsweise auch eine Motorbremsung mittels der Brennkraftmaschine 14 simulieren. Andererseits kann die elektrische Maschine 16 als Antriebsmaschine zum Boosten, also zur Drehmomentanhebung, genutzt werden.
Die gezeigte Antriebseinheit 12 kombiniert das bekannte Konzept des EDM (EDM: Engine Decoupling Mechanisms) mit einer Hybrid-Architektur (iEDM). Die elektrische Maschine 16 kann über das Räderwerk sowohl als Anlasser (Starter) genutzt werden, als auch zur Drehmomenterhöhung beziehungsweise bei hohen Geschwindigkeiten zur Geschwindigkeitserhöhung genutzt werden. Die gezeigte Wirkverbindung der elektrischen Maschine 16 zu der Kurbelwelle 22, also das Räderwerk, kann alternativ völlig wegfallen oder nur bei Bedarf genutzt werden.
Es ergibt sich der folgende Leistungsfluss bei den unterschiedlichen Betriebsmodi:
Anlassen: Leistungsfluss von der elektrischen Maschine 16 über das Räderwerk Richtung Kurbelwelle 22. Unterstützung beim Anfahren/bei Schleichfahrt: Momentübertragung über beide Momentenpfade von den Antriebsmaschinen 14, 16 zum Rotationselement 30. Laden des Energiespeichers während der Fahrt: Momentübertragung über den ersten Momentenpfad von der Brennkraftmaschine 14 zum Rotationselement 30 und Momentübertragung über den zweiten Momentenpfad von dem Rotationselement 30 zur elektrischen Maschine 16. Dort Wandlung in elektrische Energie und anschließendes Speichern dieser Energie im elektrischen Energiespeicher.
Rekuperation im Segelbetrieb und beim (elektromotorischen) Bremsen: Momentübertragung über den zweiten Momentenpfad von dem Rotationselement 30 zur elektrischen Maschine 16. Dort Wandlung in elektrische Energie und anschließendes Speichern dieser Energie.
Die verschiedenen Betriebsmodi werden in der folgenden Tabelle kurz beschrieben:
Modus BKM E-Maschine Magneto* Schwungrad
Anlassen Anlassen Anlassen Generieren Verbunden
Leerlauf Laufen no Generieren Verbunden
Anfahren no Boostbetrieb no/Generieren Verbunden
Norm. Fahrt Laufen no/Generieren Generieren/no Unverbunden
Lastverteilung Laufen Momentunterst. no Unverbunden
Ausrollen no/Leerlauf no/Regener. no/Generieren Verbunden
(no = no operation/kein Betrieb) Die Fig. 2 zeigt ein Antriebsstrang für ein Kraftrad mit einer etwas anderen Ausgestaltung der Hybridantriebseinheit 10. Da diese Hybridantriebseinheit 10 mit der zuvor beschriebenen Hybridantriebseinheit 10 der Fig. 1 weitgehen übereinstimmt, soll hier nur auf die Unterschiede eingegangen werden. Der Abtrieb 34 der elektrischen Maschine 16 ist auch bei dem Beispiel der Fig. 2 über zumindest ein Maschinenelement 36 mit dem abtriebsseitigen Rotationselement 28 verbunden. Dabei ist das Maschinenelement 36 eine mittels eines Aktors 60 schaltba- re Kupplung 62. Diese Kupplung 62 ist im Beispiel konkret eine elektromagnetische Kupplung, also eine Kupplung mit (elektro-)magnetischem Aktor.
Bezuqszeichenliste Antriebsstrang
Hybridantriebseinheit
Brennkraftmaschine
elektrische Maschine
Getriebe
Baugruppe
Kurbelwelle
Fliehkraftkupplung
Schwungrad
Freilauf (Einwegkupplung)
Rotationselement
Antriebsrad (Umschlingungstrieb)
Umschlingungstrieb
Abtrieb, elektrische Maschine
Maschinenelement
Planetengetriebe
Sonnenrad
Planetenräder
Planetenträger
Außenrad
Zahnkranz
Umschlingungsmittel
Abtriebsrad
Radnabe
Rad
Aktor
Kupplung

Claims

Patentansprüche
1 . Hybridantriebseinheit (12) für ein Kraftrad, mit
- einer Brennkraftmaschine (14) und zumindest einer elektrischen Maschine (16) als Antriebsmaschinen (14, 16)
- einem abtriebsseitigen Rotationselement (30), insbesondere einem Antriebsrad (32) für einen Umschlingungstrieb (34), und
- einem ersten Momentenpfad zwischen der Brennkraftmaschine (14) und dem abtriebsseitigen Rotationselement (30), in dem eine Kupplung (28) verschaltet ist, gekennzeichnet durch
- einen vom ersten Momentenpfad unabhängig verlaufenden zweiten Momentenpfad zwischen der elektrischen Maschine (16) und dem abtriebsseitigen Rotationselement (30) in dem ein als Planetengetriebe (40) oder Kupplung (62) ausgebildetes Maschinenelement (38) verschaltet ist.
2. Hybridantriebseinheit nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (16) als Motorgenerator ausgebildet ist.
3. Hybridantriebseinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die im ersten Momentenpfad verschaltete Kupplung (28) als ein Freilauf ausgebildet ist.
4. Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Momentenpfad weiterhin ein Getriebe (18), insbesondere Mehrganggetriebe, verschaltet ist.
5. Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe (40) zumindest temporär in einer Betriebsart mit blockiertem Planetenträger (46) betreibbar ist
6. Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (62) im zweiten Momentenpfad mittels eines Aktors (60) schaltbar ist.
7. Hybridantriebseinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (16) als Anlasser für die Brennkraftmaschine (14) nutzbar ist.
8. Hybridantriebseinheit nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (16) über eine Fliehkraftkupplung (24) mit der Kurbelwelle (22) der Brennkraftmaschine (14) verbindbar ist.
9. Kraftrad mit einer Hybridantriebseinheit (12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8.
10. Kraftrad nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch ein Antriebsrad (58) und einen Umschlingungstrieb (34) zur Momentübertragung zwischen dem Rotationselement (30) der Hybridantriebseinheit (10) und dem Antriebsrad (58).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108656936A (zh) * 2018-05-07 2018-10-16 深圳兴康动力总成有限公司 一种混合电驱动装置

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BR112023003166A2 (pt) * 2020-08-19 2023-04-04 Tvs Motor Co Ltd Unidade de potência híbrida e veículo híbrido

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0445873A1 (de) * 1990-03-08 1991-09-11 PIAGGIO VEICOLI EUROPEI S.p.A. Hybrides Antriebssystem für Fahrzeuge, insbesondere Strassenfahrzeuge
FR2782958A1 (fr) * 1998-09-05 2000-03-10 Mannesmann Sachs Ag Systeme d'entrainement pour vehicule automobile avec moteur a combustion interne et moteur electrique
EP1036957A1 (de) * 1999-03-18 2000-09-20 Liau, Bai-Guang Leistungsübertragungsvorrichtung mit Elektromotor und Brennkraftmaschine
FR2922163A1 (fr) * 2007-10-10 2009-04-17 Inst Francais Du Petrole Systeme d'entrainement en deplacement avec chemins de transmissions multiples pour vehicule hybride et procede pour l'entrainement en deplacement de ce vehicule
DE102011080161A1 (de) 2011-08-01 2013-02-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kraftrad-Hybridantriebseinrichtung
DE102011083808A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridantriebseinrichtung für ein Leichtkraftrad
WO2013049536A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg Hybrid vehicle drivetrain

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3296932B2 (ja) 1994-12-27 2002-07-02 ヤマハ発動機株式会社 モータ及びエンジンを備えたスクータ
DE102014009293A1 (de) 2014-06-11 2015-12-17 Eduard Hilberer Motorradhybridantrieb mit einem Klauenumschaltgetriebe und schaltbarer Mehrscheibenlamellenkupplung bei welchem der Elektromotor bei stehender Kurbelwelle die Getriebeeingangswelle zum elektrischen Fahren antreibt.

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0445873A1 (de) * 1990-03-08 1991-09-11 PIAGGIO VEICOLI EUROPEI S.p.A. Hybrides Antriebssystem für Fahrzeuge, insbesondere Strassenfahrzeuge
FR2782958A1 (fr) * 1998-09-05 2000-03-10 Mannesmann Sachs Ag Systeme d'entrainement pour vehicule automobile avec moteur a combustion interne et moteur electrique
EP1036957A1 (de) * 1999-03-18 2000-09-20 Liau, Bai-Guang Leistungsübertragungsvorrichtung mit Elektromotor und Brennkraftmaschine
FR2922163A1 (fr) * 2007-10-10 2009-04-17 Inst Francais Du Petrole Systeme d'entrainement en deplacement avec chemins de transmissions multiples pour vehicule hybride et procede pour l'entrainement en deplacement de ce vehicule
DE102011080161A1 (de) 2011-08-01 2013-02-07 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kraftrad-Hybridantriebseinrichtung
DE102011083808A1 (de) * 2011-09-30 2013-04-04 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridantriebseinrichtung für ein Leichtkraftrad
WO2013049536A1 (en) * 2011-09-30 2013-04-04 Brp-Powertrain Gmbh & Co. Kg Hybrid vehicle drivetrain

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108656936A (zh) * 2018-05-07 2018-10-16 深圳兴康动力总成有限公司 一种混合电驱动装置

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