WO2018054772A1 - Hybrid vehicle - Google Patents

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WO2018054772A1
WO2018054772A1 PCT/EP2017/073265 EP2017073265W WO2018054772A1 WO 2018054772 A1 WO2018054772 A1 WO 2018054772A1 EP 2017073265 W EP2017073265 W EP 2017073265W WO 2018054772 A1 WO2018054772 A1 WO 2018054772A1
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WO
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transmission
transmission system
electrical
input shaft
hybrid vehicle
Prior art date
Application number
PCT/EP2017/073265
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German (de)
French (fr)
Inventor
Vitali LAZARENKA
Jochen DR. LINDENMAIER
Johannes GÖTTE
Bernd Gross
Original Assignee
Voith Patent Gmbh
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Filing date
Publication date
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    • B60W2510/104—Output speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0003—Arrangement or mounting of elements of the control apparatus, e.g. valve assemblies or snapfittings of valves; Arrangements of the control unit on or in the transmission gearbox
    • F16H61/0006—Electronic control units for transmission control, e.g. connectors, casings or circuit boards
    • 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 vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art Furthermore, the invention relates to a transmission system according to the closer defined in the preamble of claim 6.
  • Hybrid vehicles are known from the field of passenger cars as far from the general state of the art. Increasingly
  • Hybrid vehicles also used in the field of commercial vehicles, for example, in small commercial vehicles or in particular in commercial vehicles, which are very often started and stopped again, for example
  • the object of the present invention is therefore to provide an improved hybrid vehicle and a gear system suitable for this purpose, which avoids the above-mentioned disadvantages in particular.
  • This object is achieved by a hybrid vehicle with the
  • the hybrid vehicle according to the invention also has an internal combustion engine, driven wheels and a vehicle control and a transmission system.
  • the transmission system comprises an automatic transmission or an automatically shiftable transmission, an input shaft coupled to the internal combustion engine, an output shaft at least indirectly coupled to the driven wheels, and an electric or electronic subsystem comprising an electric machine on the input shaft, an electric
  • Energy storage device and a transmission main control comprises.
  • Energy storage device and a controller for the electric machine in particular in the form of a frequency converter, is present. Furthermore, it is provided according to the invention that the components of the electrical subsystem via a data bus integrated into the subsystem,
  • a CAN bus are connected to the transmission main control. This in the transmission system or its electrical
  • Subsystem integrated data bus thus connects all control units of the electrical system with each other.
  • the transmission main control can therefore control the complete transmission system in which the hybrid functionality is integrated. According to the invention, it is therefore provided that the control connection between the transmission system and the Vehicle control takes place exclusively via the transmission main control.
  • the transmission main control is thus the only element of the whole
  • Booster and to start the engine, especially in a warm start after a stop phase, for example at a
  • Delivery stop at a traffic light or at a stop in the case of a bus, can thus be realized within the transmission.
  • the complexity of the overall system can thus be drastically reduced.
  • a 12 V or 24 V electrical system can be provided, with a 24 V electrical system being generally common among commercial vehicles. This electrical system is in accordance with
  • an energy converter such.
  • Energy storage device is stored to use for the electrical system of the hybrid vehicle.
  • the entire electrical energy required for the vehicle is provided via the electric machine of the transmission system and can be made available accordingly via the energy converter for the electrical system, and that at the voltage level suitable for the electrical system.
  • the input shaft of the transmission system of the hybrid vehicle according to the invention may, according to an advantageous development of the idea, preferably have within the transmission system, a torsional vibration damper. This torsional vibration damper and its integration in the transmission system on the input shaft assigns this in terms of
  • Control of the transmission system and the sole communication with the vehicle via the transmission main control is even more efficient.
  • Combustion engine attenuated in the electric machine incoming vibrations, so that a more constant speed of the input shaft is present, which significantly facilitates the control of the electric machine.
  • the input shaft is formed between the internal combustion engine and the transmission system without a coupling.
  • a waiver of a clutch in the region of the input shaft thus couples the electric machine directly or according to the embodiment described above via the torsional vibration damper to the internal combustion engine.
  • the absence of a clutch saves components, weight, cost and space. It is possible with a control-technical sovereignty of the manufacturer of the transmission system over the structure and permits nevertheless a very efficient enterprise. This applies in particular to the previously mentioned mild hybrid system, since this does not require purely electric driving and thus can dispense with a decoupling of the internal combustion engine to avoid drag losses.
  • the transmission system according to the invention is now designed accordingly and provided for a hybrid vehicle, in particular a hybrid vehicle according to one of the described inventive variants.
  • Transmission system comprises, as already stated above, an automatic transmission or an automated shiftable transmission, one with a
  • Energy storage device and a transmission main control comprises.
  • the transmission system it is provided in the transmission system that further a controller for the energy storage device and a controller for the electric machine are provided.
  • the components of the electrical subsystem are connected according to the invention in the subsystem via an integrated data bus with each other and with the transmission main control.
  • This special design of the transmission system according to the invention for a hybrid vehicle allows, as has already been stated above, a sovereignty of the manufacturer of the transmission system on this component, so that all functionalities of the hybrid system in terms of
  • Energy optimization including by affecting the internal combustion engine functionalities, such as a stop-start functionality, can control.
  • the electrical network in the transmission system has a DC voltage of less than 60 volts.
  • the DC voltage of less than 60 V so a voltage below the limit from which the voltage is classified in the vehicle-typical guidelines as so-called "high voltage”, allows a very simple in terms of electrical safety system, since when waiving
  • the data bus is designed as a CAN bus.
  • a CAN bus is common in automotive engineering in many areas, so that the structure can be very efficient, especially with regard to the usual way of communication of the individual components with the bus.
  • the arrangement of such speed sensors and a tilt sensor in the transmission provides a variety of data for the transmission, which are advantageous in terms of reliable control via the transmission main control.
  • the transmission system typically knows more about that
  • Driving situation and the required response for example, in terms of gear ratio, in terms of recuperation, with respect to the use of the engine or its stop, as the vehicle control itself.
  • it makes sense to limit the communication to the interface between the transmission main control and the vehicle control and the others To realize functionalities in the manner described within the transmission system.
  • the transmission system can also have a torsional vibration damper.
  • Transmission of the transmission system can therefore be considered an automatic transmission with converter be provided.
  • Such an automatic transmission with converter is a structure which has proven itself in the field of commercial vehicles, and in particular in the field of buses. In particular, the converter can ensure ideal functionality together with the electric machine.
  • the electric machine can be excited as permanent
  • Synchronous machine be formed with buried magnets. This construction of a permanent magnet synchronous machine with buried magnets is particularly efficient. It allows easy control and one
  • the buried magnets can reduce the slip losses known in permanently excited synchronous machines, so that this construction is extraordinarily simple, efficient and inexpensive overall.
  • the transmission system can typically with a rather small
  • Get along energy storage device This can be realized, for example, as a battery, as a capacitor or, in particular, as a combination of such functionalities.
  • a small energy storage device with a rather low capacity is completely sufficient, on the one hand, to provide the required
  • the hybrid vehicle 1 includes a
  • This data bus 7 in turn connects one
  • Indicators 9 controls, as well as one with a
  • Brake pedal 10 connected brake control unit 1 1.
  • the engine control unit 5 for the internal combustion engine is also connected to an accelerator pedal, which is also typically referred to as an accelerator pedal. This is provided in the exemplary illustration with the reference numeral 12.
  • gear selector device 13 in the representation of the figure.
  • gear selector device 13 about its own bus system or its own data line 14, this structure is connected to a designated in its entirety by 15 gear system.
  • the transmission system 15 in the embodiment shown here comprises a directly or via an optional not indicated here coupling with the
  • Combustion engine 2 connected input shaft 16, a
  • Torsional vibration damper 17 and an electric machine 18 on this input shaft 16 connects to the input shaft 16, which may be formed, for example, as a differential converter transmission. Via an output shaft 20 is this transmission system 15 then connected to the driven wheels 3, for example via a differential 21st The transmission system 15 now has within the
  • Subsystem 22 which is surrounded by a dotted line, in this case comprises a main transmission control 23 and the already mentioned electric machine 18.
  • the electric subsystem comprises a controller 24 for the electric machine 18, which may be configured as a frequency converter 24.
  • an electrical energy storage device 25 for example in the form of one or more 48 V batteries.
  • the subsystem 22 includes a DC / DC converter 26 as an energy converter, which is also electrically connected to the energy storage device 25.
  • Subsystem 22 now further includes appropriate controllers therefor.
  • a controller 28 for the electric energy storage device 25 will also be referred to as
  • Battery controller 28 denotes.
  • a controller 29 is provided for the DC / DC converter 26.
  • the structure of the transmission system 15 is now largely independent of the rest of the vehicle 1 and in particular of a complex control by the vehicle 1 and the vehicle control 4 configured.
  • the vehicle controller 4 only communicates via its CAN bus 6 with the main controller 23 of the transmission system 15. All other control operations of the hybrid functionality now take place within the transmission system 15, which has its own CAN bus 30 integrated in the transmission system 15 for this purpose.
  • This transmission integrated bus 30 is exclusively connected via the transmission main control 23 with the components outside the
  • the main transmission control 23 are doing numerous information available, which are the vehicle controller 4 so not available.
  • the transmission system 15 in particular a speed sensor 31 on the input shaft 16 and a speed sensor 32 on the output shaft 20.
  • the transmission system 15 may include a tilt sensor 33, so that detailed information regarding the speed and inclination of the vehicle 1 and the transmission system 15 are present and thus make an efficient control, for example, a start-up possible.
  • the structure can now be supplied practically as an integrated structure, which only has to be integrated with respect to the input shaft 16 and the output shaft 20 and the electrical connection between the transmission main control 23 and the bus 6 connected to the vehicle control 4.
  • the technical control over the entire functionality then lies with the manufacturer of the transmission system 15, which enables a very simple and efficient integration into different vehicles 1 efficiently.
  • one or more alternators for generating electrical power for a vehicle electrical system can now be dispensed with.
  • about the already mentioned DC / DC converter 26 can namely a
  • Vehicle 1 for example, be supplied at a voltage level of 12 V or preferably 24 V with sufficient power.
  • the electrical system 34 can be sufficiently powered.
  • the electric machine 18 and its preferred structure as a permanent magnet synchronous machine with buried magnets, a correspondingly high efficiency can be achieved.
  • Due to the design of the hybrid functionality as a mild hybrid system the demand for electric power for driving is corresponding low, so that operation of the transmission system 15 can certainly be done with the focus of the electrical system supply.
  • a generator operation of the electric machine 18 via the main transmission control 23 and the controller 27 for the electric machine can be initiated.
  • Vehicle control 4 or coupled via the data bus 6 control of the internal combustion engine 2 a slight increase in the
  • Speed of the internal combustion engine 2 are initiated in the event of increased electrical energy demand for the electrical system 34. It is also conceivable, alone in the transmission system 15 to achieve such behavior by the switching times are shifted so that is switched back slightly later, the time period in which the regenerative operation of the electric machine 18 for support with a corresponding demand for electrical power the electrical system 34 is extended accordingly.

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Abstract

The invention relates to a hybrid vehicle (1) having - an internal combustion engine (2), - driven wheels (3), - a vehicle controller (4) and - a transmission system (15) which comprises the following elements: - an automatic transmission (19) or a transmission which can be shifted in an automated fashion, - an input shaft (16) which is coupled to the internal combustion engine (2), - an output shaft (20) which is coupled at least indirectly to the driven wheels (3), - an electrical/electronic subsystem (22) which has the following components: - an electric machine (18) on the input shaft (16), - an electric energy storage device (25), and - a main transmission controller (23). The subsystem (22) also comprises - a controller (28) for the electrical energy storage device (25), and - a controller (27) for the electric machine (18), wherein - the controllers (27, 28) are connected to the main transmission controller (23) via a data bus (30) which is integrated into the subsystem, and wherein - the transition connection between the transmission system (15) and the vehicle controller (4) is made exclusively via the main transmission controller (23). Furthermore, a transmission system is claimed.

Description

Hybridfahrzeug  hybrid vehicle
Die Erfindung betrifft ein Hybridfahrzeug nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. Außerdem betrifft die Erfindung ein Getriebesystem nach der im Oberbegriff von Anspruch 6 näher definierten Art. The invention relates to a hybrid vehicle according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art Furthermore, the invention relates to a transmission system according to the closer defined in the preamble of claim 6.
Hybridfahrzeuge sind aus dem Bereich der Personenkraftwagen soweit aus dem allgemeinen Stand der Technik bekannt. Zunehmend werden Hybrid vehicles are known from the field of passenger cars as far from the general state of the art. Increasingly
Hybridfahrzeuge auch im Bereich der Nutzfahrzeuge eingesetzt, beispielsweise bei kleinen Nutzfahrzeugen oder insbesondere bei Nutzfahrzeugen, welche sehr häufig gestartet und wieder angehalten werden, beispielsweise Hybrid vehicles also used in the field of commercial vehicles, for example, in small commercial vehicles or in particular in commercial vehicles, which are very often started and stopped again, for example
Lieferfahrzeuge oder insbesondere Omnibusse. Delivery vehicles or in particular buses.
Die bisher in Nutzfahrzeugen eingesetzten Hybridsysteme, welche auch häufig in der Lage sind, eine Stopp-Start-Funktionalität zu ermöglichen, um mit möglichst wenig Emissionen und Treibstoffverbrauch fahren zu können, sind bisher typischerweise von den Fahrzeugherstellern aufgebaut. Dies ist außerordentlich aufwändig und komplex im Aufbau und insbesondere in der steuerungstechnischen Umsetzung, da eine sehr große Zahl von The hybrid systems previously used in commercial vehicles, which are also often able to enable a stop-start functionality in order to drive with the least possible emissions and fuel consumption, have so far typically been built by the vehicle manufacturers. This is extremely complex and complex in construction and in particular in the control technology implementation, since a very large number of
Einzelkomponenten über verschiedene Inhalte miteinander kommunizieren muss. Neben der gigantischen Komplexität eines derartigen Systems führt eben diese zu dem weiteren Nachteil, dass aufgrund der außerordentlich komplexen Kommunikation der Komponenten untereinander diese nicht oder zumindest häufig nicht in der gewünschten Art so zuverlässig Individual components must communicate with each other via different contents. In addition to the gigantic complexity of such a system, this leads to the further disadvantage that due to the extremely complex communication of the components with each other, these not or at least often not so reliable in the desired manner
zusammenarbeiten, dass die bestmögliche Funktionalität sicher und work together that the best possible functionality is safe and secure
zuverlässig zu erzielen ist. reliable to achieve.
Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein verbessertes Hybridfahrzeug sowie ein hierfür geeignetes Getriebesystem anzugeben, welches insbesondere die oben genannten Nachteile vermeidet. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Hybridfahrzeug mit den The object of the present invention is therefore to provide an improved hybrid vehicle and a gear system suitable for this purpose, which avoids the above-mentioned disadvantages in particular. This object is achieved by a hybrid vehicle with the
Merkmalen im Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Characteristics solved in claim 1. Advantageous embodiments and
Weiterbildungen ergeben sich aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen. Darüber hinaus ist im Anspruch 6 ein Getriebesystem für ein Hybridfahrzeug beschrieben, welches die genannte Aufgabe ebenfalls löst. Auch hier ergeben sich besonders günstige und vorteilhafte Ausgestaltungen aus den von Further developments will become apparent from the dependent claims. In addition, a transmission system for a hybrid vehicle is described in claim 6, which also solves the above problem. Again, there are particularly favorable and advantageous embodiments of the
Anspruch 6 abhängigen Unteransprüchen. Claim 6 dependent dependent claims.
Das erfindungsgemäße Hybridfahrzeug weist wie viele Hybridfahrzeuge im Stand der Technik auch einen Verbrennungsmotor, angetriebene Räder sowie eine Fahrzeugsteuerung und ein Getriebesystem auf. Das Getriebesystem umfasst ein Automatikgetriebe oder ein automatisiert schaltbares Getriebe, eine mit dem Verbrennungsmotor gekoppelte Eingangswelle, eine zumindest mittelbar mit den angetriebenen Rädern gekoppelte Ausgangswelle sowie ein elektrisches beziehungsweise elektronisches Untersystem, welches eine elektrische Maschine auf der Eingangswelle, eine elektrische Like many hybrid vehicles in the prior art, the hybrid vehicle according to the invention also has an internal combustion engine, driven wheels and a vehicle control and a transmission system. The transmission system comprises an automatic transmission or an automatically shiftable transmission, an input shaft coupled to the internal combustion engine, an output shaft at least indirectly coupled to the driven wheels, and an electric or electronic subsystem comprising an electric machine on the input shaft, an electric
Energiespeichereinrichtung sowie eine Getriebehauptsteuerung umfasst. Energy storage device and a transmission main control comprises.
Erfindungsgemäß ist es nun vorgesehen, dass als weitere Komponente des elektrischen/elektronischen Untersystems eine Steuerung für die elektrischeAccording to the invention, it is now provided that as a further component of the electrical / electronic subsystem, a controller for the electrical
Energiespeichereinrichtung sowie eine Steuerung für die elektrische Maschine, insbesondere in Form eines Frequenzumrichters, vorhanden ist. Ferner ist es gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Komponenten des elektrischen Untersystems über einen in das Untersystem integrierten Datenbus, Energy storage device and a controller for the electric machine, in particular in the form of a frequency converter, is present. Furthermore, it is provided according to the invention that the components of the electrical subsystem via a data bus integrated into the subsystem,
vorzugsweise ein CAN-Bus, mit der Getriebehauptsteuerung verbunden sind. Dieser in das Getriebesystem beziehungsweise dessen elektrisches preferably a CAN bus, are connected to the transmission main control. This in the transmission system or its electrical
Untersystem integrierte Datenbus verbindet also alle Steuerungseinheiten des elektrischen Systems untereinander. Die Getriebehauptsteuerung kann also das komplette Getriebesystem, in welchem die Hybrid-Funktionalität integriert ist, ansteuern. Erfindungsgemäß ist es demnach nun vorgesehen, dass die Steuerungsverbindung zwischen dem Getriebesystem und der Fahrzeugsteuerung ausschließlich über die Getriebehauptsteuerung erfolgt. Die Getriebehauptsteuerung ist also als einziges Element des gesamten Subsystem integrated data bus thus connects all control units of the electrical system with each other. The transmission main control can therefore control the complete transmission system in which the hybrid functionality is integrated. According to the invention, it is therefore provided that the control connection between the transmission system and the Vehicle control takes place exclusively via the transmission main control. The transmission main control is thus the only element of the whole
Getriebesystems mit der Fahrzeugsteuerung verbunden. Seitens der Transmission system connected to the vehicle control. On the part of the
Fahrzeugsteuerung kann der Aufwand hinsichtlich der Programmierung und der Einbindung des Hybridsystems also außerordentlich einfach und effizient gestaltet werden. Die gesamte Funktionalität hinsichtlich der Verwaltung, des Energiemanagements, der Ansteuerung der elektrischen Maschine zur Vehicle control, the effort in terms of programming and the involvement of the hybrid system can thus be made extremely simple and efficient. The entire functionality with regard to the administration, the energy management, the control of the electric machine for
Erzeugung von elektrischem Strom, beispielsweise bei der Rekuperation oder im Schubbetrieb, wenn also keine Beschleunigungs- und keine Generation of electric current, for example, during recuperation or overrun, so if no acceleration and no
Bremsanforderung vorliegt, die Verwendung der elektrischen Maschine alsBrake request is present, the use of the electric machine as
Booster sowie zum Starten des Verbrennungsmotors, insbesondere bei einem Warmstart nach einer Stoppphase, beispielsweise bei einem Booster and to start the engine, especially in a warm start after a stop phase, for example at a
Auslieferungsstopp, an einer Ampel oder an einer Haltestelle im Falle eines Busses, lässt sich so innerhalb des Getriebes realisieren. Die Komplexität des Gesamtsystems lässt sich damit drastisch reduzieren. Innerhalb des Delivery stop, at a traffic light or at a stop in the case of a bus, can thus be realized within the transmission. The complexity of the overall system can thus be drastically reduced. Within the
Getriebesystems liegen die meisten Informationen, welche für den Fahrbetrieb notwendig sind, in der Art vor, dass eine Steuerung innerhalb des  Transmission system, most of the information that is necessary for driving, in the way that a control within the
Getriebesystems entsprechend einfach und effizient erfolgen kann, Gear system can be done according to simple and efficient,
insbesondere wenn das ganze Getriebesystem von einem einzigen Hersteller stammt beziehungsweise unter dessen technischer Expertise aufgebaut wird. Dann reicht es aus, die Schnittstelle zur Fahrzeugsteuerung über die especially if the whole transmission system comes from a single manufacturer or is built under its technical expertise. Then it is sufficient, the interface to the vehicle control over the
Getriebehauptsteuerung vorzudefinieren, um so ein einfaches und in der Praxis sehr effizient einsetzbares System zu schaffen. Wie bei Nutzfahrzeugen sehr häufig bietet sich der Einsatz dabei insbesondere für den Betrieb als sogenanntes Mild-Hybrid-System an, ein Hybridsystem, bei welchem die elektrische Maschine des Getriebesystems also insbesondere zur Rekuperation, zur Versorgung des Bordnetzes des Fahrzeug mit elektrischer Leistung sowie bei ausreichender Energie auch zur Unterstützung To predefine transmission main control, so as to create a simple and in practice very efficient system. As with commercial vehicles very often, the use is particularly suitable for operation as a so-called mild hybrid system, a hybrid system in which the electrical machine of the transmission system so in particular for recuperation, to supply the electrical system of the vehicle with electric power and sufficient Energy too in support
beispielsweise von Anfahrvorgängen oder starken Beschleunigungsvorgängen genutzt werden kann. Anders als bei einem sogenannten Voll-Hybrid-System ist kein elektrisches Fahren möglich. Daher kann bei einem solchen Mild- Hybrid-System die Batterie entsprechend klein gehalten werden. Ein rein elektrisches Fahren ist, beim Einsatz in Nutzfahrzeugen, insbesondere in schweren Nutzfahrzeugen wie Linienbussen oder dergleichen, aufgrund der Masse des Fahrzeugs ohnehin nicht unbedingt erwünscht ist, da hierfür eine entsprechend hohe Batteriekapazität vorgehalten werden müsste, welche in den meisten Fällen aufgrund des damit einhergehenden Gewichts und der damit einhergehenden Kosten nicht erwünscht ist. Gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung der Idee kann dabei ein 12 V oder 24 V Bordnetz vorgesehen sein, wobei insbesondere ein 24 V Bordnetz bei Nutzfahrzeugen allgemein üblich ist. Dieses Bordnetz ist gemäß der For example, can be used by startup or strong acceleration operations. Unlike a so-called full hybrid system no electric driving is possible. Therefore, in such a mild hybrid system, the battery can be kept correspondingly small. A purely electric driving is, when used in commercial vehicles, especially in heavy commercial vehicles such as buses or the like, due to the mass of the vehicle anyway not necessarily desirable because this would have to be kept a correspondingly high battery capacity, which in most cases due to the associated Weight and the associated costs is not desirable. According to a very favorable embodiment of the idea, a 12 V or 24 V electrical system can be provided, with a 24 V electrical system being generally common among commercial vehicles. This electrical system is in accordance with
vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs über einen Energiewandler, wie z. B. einen DC/DC-Wandler, zumindest mit dem elektrischen Energiespeicher des Getriebesystems verbunden. Eine solche Anbindung des Bordnetzes über einen Energiewandler an das elektrische System innerhalb des Getriebesystems, also insbesondere an die Batterie zur Bereitstellung von elektrischer Leistung, bietet die Möglichkeit, die advantageous embodiment of the hybrid vehicle according to the invention via an energy converter such. B. a DC / DC converter, at least connected to the electrical energy storage of the transmission system. Such a connection of the electrical system via an energy converter to the electrical system within the transmission system, ie in particular to the battery for the provision of electrical power, offers the possibility that
beispielsweise bei der Rekuperation, also dem elektrischen Abbremsen des Hybridfahrzeugs, anfallende Leistung, welche in der elektrischen For example, in the recuperation, so the electric braking of the hybrid vehicle, resulting power, which in the electric
Energiespeichereinrichtung gespeichert wird, auch für das Bordnetz des Hybridfahrzeugs zu nutzen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Idee kann daher auf eine zusätzliche Lichtmaschine, oder auch auf mehrere zusätzliche Lichtmaschinen, wie sie insbesondere beim Einsatz in Omnibussen üblich sind, gänzlich verzichtet werden. Die gesamte für das Fahrzeug benötigte elektrische Energie wird über die elektrische Maschine des Getriebesystems bereitgestellt und kann über den Energiewandler dementsprechend auch für das Bordnetz zur Verfügung gestellt werden, und zwar auf dem für das Bordnetz geeigneten Spannungsniveau. Die Eingangswelle des Getriebesystems des erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs kann gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Idee, vorzugsweise innerhalb des Getriebesystems, einen Drehschwingungsdämpfer aufweisen. Dieser Drehschwingungsdämpfer und seine Integration in das Getriebesystem auf der Eingangswelle ordnet diesen hinsichtlich der Energy storage device is stored to use for the electrical system of the hybrid vehicle. In an advantageous embodiment of the idea can therefore be dispensed with entirely on an additional alternator, or even on a plurality of additional alternators, as are customary in particular when used in buses. The entire electrical energy required for the vehicle is provided via the electric machine of the transmission system and can be made available accordingly via the energy converter for the electrical system, and that at the voltage level suitable for the electrical system. The input shaft of the transmission system of the hybrid vehicle according to the invention may, according to an advantageous development of the idea, preferably have within the transmission system, a torsional vibration damper. This torsional vibration damper and its integration in the transmission system on the input shaft assigns this in terms of
Steuerungshoheit dem Hersteller des Getriebesystems zu, sodass die Control authority to the manufacturer of the transmission system, so that the
Ansteuerung des Getriebesystems und die alleinige Kommunikation mit dem Fahrzeug über die Getriebehauptsteuerung nochmals effizienter wird. Control of the transmission system and the sole communication with the vehicle via the transmission main control is even more efficient.
Ferner werden über den Drehschwingungsdämpfer von dem Further, about the torsional vibration of the
Verbrennungsmotor in der elektrischen Maschine ankommende Schwingungen abgedämpft, so dass eine konstantere Drehzahl der Eingangswelle vorliegt, was die Ansteuerung der elektrischen Maschine deutlich erleichtert. Combustion engine attenuated in the electric machine incoming vibrations, so that a more constant speed of the input shaft is present, which significantly facilitates the control of the electric machine.
Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung der Idee ist es nun ferner vorgesehen, dass die Eingangswelle zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebesystem ohne eine Kupplung ausgebildet ist. Ein solcher Verzicht auf eine Kupplung im Bereich der Eingangswelle koppelt also die elektrische Maschine direkt oder gemäß der oben beschriebenen Ausgestaltung über den Drehschwingungsdämpfer an den Verbrennungsmotor. Der Verzicht auf eine Kupplung spart Bauteile, Gewicht, Kosten und Bauraum ein. Er ist bei einer steuerungstechnischen Hoheit des Herstellers des Getriebesystems über den Aufbau möglich und erlaubt dennoch einen sehr effizienten Betrieb. Dies gilt insbesondere für das bereits angesprochene Mild-Hybrid-System, da dieses kein rein elektrisches Fahren erforderlich macht und somit eine Abkopplung des Verbrennungsmotors zur Vermeidung von Schleppverlusten entbehren kann. According to a further very favorable embodiment of the idea, it is now further provided that the input shaft is formed between the internal combustion engine and the transmission system without a coupling. Such a waiver of a clutch in the region of the input shaft thus couples the electric machine directly or according to the embodiment described above via the torsional vibration damper to the internal combustion engine. The absence of a clutch saves components, weight, cost and space. It is possible with a control-technical sovereignty of the manufacturer of the transmission system over the structure and permits nevertheless a very efficient enterprise. This applies in particular to the previously mentioned mild hybrid system, since this does not require purely electric driving and thus can dispense with a decoupling of the internal combustion engine to avoid drag losses.
Das erfindungsgemäße Getriebesystem ist nun entsprechend ausgebildet und für ein Hybridfahrzeug, insbesondere ein Hybridfahrzeug gemäß einem der beschriebenen erfindungsgemäßen Varianten vorgesehen. Das The transmission system according to the invention is now designed accordingly and provided for a hybrid vehicle, in particular a hybrid vehicle according to one of the described inventive variants. The
Getriebesystem umfasst, wie oben bereits ausgeführt, ein Automatikgetriebe oder ein automatisiert schaltbares Getriebe, eine mit einem Transmission system comprises, as already stated above, an automatic transmission or an automated shiftable transmission, one with a
Verbrennungsmotor des Fahrzeugs, in welchem es eingesetzt wird, gekoppelte Eingangswelle sowie ein elektrisch/elektronisches Untersystem welches eine elektrische Maschine auf der Eingangswelle, eine elektrische Internal combustion engine of the vehicle in which it is used, coupled input shaft and an electric / electronic subsystem which an electric machine on the input shaft, an electric
Energiespeichereinrichtung sowie eine Getriebehauptsteuerung umfasst. Energy storage device and a transmission main control comprises.
Erfindungsgemäß ist es in dem Getriebesystem vorgesehen, dass ferner eine Steuerung für die Energiespeichereinrichtung sowie eine Steuerung für die elektrische Maschine vorgesehen sind. Die Komponenten des elektrischen Untersystems sind dabei erfindungsgemäß in dem Untersystem über einen integrierten Datenbus untereinander und mit der Getriebehauptsteuerung verbunden. Dieser spezielle Aufbau des erfindungsgemäßen Getriebesystems für ein Hybridfahrzeug ermöglicht, wie oben bereits ausgeführt worden ist, eine Hoheit des Herstellers des Getriebesystems über dieses Bauteil, sodass sämtliche Funktionalitäten des Hybridsystems hinsichtlich der  According to the invention, it is provided in the transmission system that further a controller for the energy storage device and a controller for the electric machine are provided. The components of the electrical subsystem are connected according to the invention in the subsystem via an integrated data bus with each other and with the transmission main control. This special design of the transmission system according to the invention for a hybrid vehicle allows, as has already been stated above, a sovereignty of the manufacturer of the transmission system on this component, so that all functionalities of the hybrid system in terms of
Energieoptimierung, einschließlich von sich auf den Verbrennungsmotor auswirkenden Funktionalitäten, wie beispielsweise eine Stopp-Start- Funktionalität, mit steuern kann. Energy optimization, including by affecting the internal combustion engine functionalities, such as a stop-start functionality, can control.
Gemäß einer sehr vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen According to a very advantageous embodiment of the invention
Getriebesystems ist es dabei vorgesehen, dass das elektrische Netz in dem Getriebesystem eine Gleichspannung von weniger als 60 V aufweist. Die Gleichspannung von weniger als 60 V, also eine Spannung unterhalb des Grenzwerts, ab welchem die Spannung in den fahrzeugtypischen Richtlinien als sogenannte„Hochspannung" eingestuft ist, erlaubt ein hinsichtlich der elektrischen Sicherheit sehr einfaches System, da beim Verzicht aufTransmission system, it is provided that the electrical network in the transmission system has a DC voltage of less than 60 volts. The DC voltage of less than 60 V, so a voltage below the limit from which the voltage is classified in the vehicle-typical guidelines as so-called "high voltage", allows a very simple in terms of electrical safety system, since when waiving
„Hochspannung" die Anforderungen an die elektrische Sicherheit deutlich niedriger sind. Im Hinblick auf verfügbare Komponenten und Materialien sowie insbesondere verfügbare elektrische Energiespeicher kann das "High voltage" the requirements for electrical safety are significantly lower.With regard to available components and materials as well as in particular available electrical energy storage, the
Spannungsniveau des elektrischen Netzes in dem Getriebesystem Voltage level of the electrical network in the transmission system
insbesondere 48 V betragen. Die Verwendung eines solchen 48 V Netzes ist besonders effizient, da auf kommerziell erhältliche Komponenten zurückgegriffen werden kann, was den Aufbau einfach und zuverlässig macht. especially 48 V amount. The use of such a 48 V network is particularly efficient because it can be used on commercially available components, which makes the structure simple and reliable.
Gemäß einer weiteren sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebesystems kann es nun ferner vorgesehen sein, dass der Datenbus als CAN-Bus ausgebildet ist. Ein solcher CAN-Bus ist in der Fahrzeugtechnik in vielen Bereichen üblich, sodass der Aufbau sehr effizient erfolgen kann, insbesondere auch hinsichtlich der allgemein üblichen Art der Kommunikation der einzelnen Komponenten mit dem Bus. According to a further very advantageous embodiment of the transmission system according to the invention, it can now also be provided that the data bus is designed as a CAN bus. Such a CAN bus is common in automotive engineering in many areas, so that the structure can be very efficient, especially with regard to the usual way of communication of the individual components with the bus.
Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der Idee sieht es nun ferner vor, dass Drehzahlsensoren an der Eingangswelle und an der Ausgangswelle A further advantageous embodiment of the idea now also provides that rotational speed sensors on the input shaft and on the output shaft
angeordnet sind, und dass zumindest ein Neigungssensor vorgesehen ist. Die Anordnung derartiger Drehzahlsensoren und eines Neigungssensors in dem Getriebe liefert eine Vielzahl von Daten für das Getriebe, welche hinsichtlich einer zuverlässigen Ansteuerung über die Getriebehauptsteuerung von Vorteil sind. Das Getriebesystem weiß damit typischerweise mehr über die are arranged, and that at least one tilt sensor is provided. The arrangement of such speed sensors and a tilt sensor in the transmission provides a variety of data for the transmission, which are advantageous in terms of reliable control via the transmission main control. The transmission system typically knows more about that
Fahrsituation und die erforderliche Reaktion beispielsweise hinsichtlich der Gangstufe, hinsichtlich einer Rekuperation, hinsichtlich der Verwendung des Verbrennungsmotors oder seines Stopps, als die Fahrzeugsteuerung selbst. Insbesondere deshalb ist es sinnvoll, die Kommunikation auf die Schnittstelle zwischen der Getriebehauptsteuerung und der Fahrzeugsteuerung zu beschränken und die anderen Funktionalitäten in der beschriebenen Art und Weise innerhalb des Getriebesystems zu realisieren. Driving situation and the required response, for example, in terms of gear ratio, in terms of recuperation, with respect to the use of the engine or its stop, as the vehicle control itself. In particular, therefore, it makes sense to limit the communication to the interface between the transmission main control and the vehicle control and the others To realize functionalities in the manner described within the transmission system.
Wie beim Fahrzeug bereits erwähnt kann das Getriebesystem außerdem einen Drehschwingungsdämpfer aufweisen. As already mentioned in the vehicle, the transmission system can also have a torsional vibration damper.
Eine weitere sehr günstige Ausgestaltung des Getriebesystems sieht es ferner vor, dass ein Automatikgetriebe mit Wandler vorgesehen ist. Das eigentlicheAnother very favorable embodiment of the transmission system, it also provides that an automatic transmission is provided with a converter. The real thing
Getriebe des Getriebesystems kann also als ein Automatikgetriebe mit Wandler vorgesehen sein. Ein solches Automatikgetriebe mit Wandler ist ein Aufbau, welcher sich im Bereich der Nutzfahrzeuge, und hier insbesondere im Bereich der Omnibusse, bewährt hat. Der Wandler kann insbesondere zusammen mit der elektrischen Maschine eine ideale Funktionalität gewährleisten, Transmission of the transmission system can therefore be considered an automatic transmission with converter be provided. Such an automatic transmission with converter is a structure which has proven itself in the field of commercial vehicles, and in particular in the field of buses. In particular, the converter can ensure ideal functionality together with the electric machine.
beispielsweise kann so ein sich stufenlos veränderndes Drehmoment zumFor example, such a continuously variable torque for
Anfahren bereitgestellt werden, um den Anfahrvorgang besonders effizient und komfortabel zu gestalten. Approaching be provided to make the startup process particularly efficient and comfortable.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Getriebesystems kann die elektrische Maschine als permanent erregte According to a further advantageous embodiment of the transmission system according to the invention, the electric machine can be excited as permanent
Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten ausgebildet sein. Dieser Aufbau einer permanent erregten Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten ist besonders effizient. Er erlaubt eine einfache Ansteuerung und einen  Synchronous machine be formed with buried magnets. This construction of a permanent magnet synchronous machine with buried magnets is particularly efficient. It allows easy control and one
entsprechend hohen Wirkungsgrad des Systems. Durch die vergrabenen Magnete lassen sich dabei die bei permanent erregten Synchronmaschinen bekannten Schlupfverluste reduzieren, sodass dieser Aufbau insgesamt außerordentlich einfach, effizient und günstig ist. correspondingly high efficiency of the system. The buried magnets can reduce the slip losses known in permanently excited synchronous machines, so that this construction is extraordinarily simple, efficient and inexpensive overall.
Das Getriebesystem kann dabei typischerweise mit einer eher kleinen The transmission system can typically with a rather small
Energiespeichereinrichtung auskommen. Diese kann beispielsweise als Batterie, als Kondensator oder insbesondere als Kombination derartiger Funktionalitäten realisiert sein. Für die beschriebene Funktionalität eines Mild- Hybrid-Systems reicht ein kleiner Energiespeichereinrichtung mit eher geringer Kapazität jedoch vollständig aus, um einerseits die erforderlichen Get along energy storage device. This can be realized, for example, as a battery, as a capacitor or, in particular, as a combination of such functionalities. For the described functionality of a mild hybrid system, however, a small energy storage device with a rather low capacity is completely sufficient, on the one hand, to provide the required
Hybridfunktionalitäten zu gewährleisten und andererseits sicherzustellen, dass eine ausreichende Versorgung des Bordnetzes, auch ohne den Einsatz von Lichtmaschinen, über das Getriebesystem und sein elektrisches Untersystem erfolgen kann. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hybridfahrzeugs sowie des Getriebesystems ergeben sich ferner anhand des Ausführungsbeispiels, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher beschrieben ist. To ensure hybrid functionality and on the other hand to ensure that an adequate supply of the electrical system, even without the use of alternators, via the transmission system and its electrical subsystem can take place. Further advantageous embodiments of the hybrid vehicle according to the invention and of the transmission system also result from the Embodiment, which is described below with reference to the figure.
Die einzige beigefügte Figur zeigt ein beispielhaftes Hybridfahrzeug gemäß der Erfindung. The sole accompanying figure shows an exemplary hybrid vehicle according to the invention.
In der einzigen beigefügten Figur ist ein in seiner Gesamtheit nicht In the only attached figure is not one in its entirety
dargestelltes Hybridfahrzeug 1 in einer möglichen Ausgestaltung gemäß der Erfindung zu erkennen. Das Hybridfahrzeug 1 umfasst dabei einen shown hybrid vehicle 1 in a possible embodiment according to the invention. The hybrid vehicle 1 includes a
Verbrennungsmotor 2 sowie von diesem mittelbar angetriebene Räder 3. Über eine Fahrzeugsteuerung 4 wird ein Motorsteuergerät 5 für den Internal combustion engine 2 and indirectly driven by this wheels 3. About a vehicle control 4 is an engine control unit 5 for the
Verbrennungsmotor mit seinem Datenbus 6 mit einem Datenbus 7 des Internal combustion engine with its data bus 6 with a data bus 7 of
Fahrzeugs verbunden. Dieser Datenbus 7 verbindet wiederum einen Vehicle connected. This data bus 7 in turn connects one
beispielhaft angedeuteten Instrumentencontroller 8, welcher exemplified instrument controller 8, which
Anzeigeinstrumente 9 ansteuert, sowie beispielsweise ein mit einem Indicators 9 controls, as well as one with a
Bremspedal 10 verbundenes Bremssteuergerät 1 1 . Das Motorsteuergerät 5 für den Verbrennungsmotor ist außerdem mit einem Beschleunigungspedal, welches typischerweise auch als Gaspedal bezeichnet wird, verbunden. Dieses ist in der beispielhaften Darstellung mit dem Bezugszeichen 12 versehen.  Brake pedal 10 connected brake control unit 1 1. The engine control unit 5 for the internal combustion engine is also connected to an accelerator pedal, which is also typically referred to as an accelerator pedal. This is provided in the exemplary illustration with the reference numeral 12.
Darüber hinaus gibt es eine Gangauswahl, welche über ein Gangauswahlgerät 13 in der Darstellung der Figur symbolisiert ist. Über ein eigenes Bussystem beziehungsweise eine eigene Datenleitung 14 ist dieser Aufbau mit einem in seiner Gesamtheit mit 15 bezeichneten Getriebesystem verbunden. Das Getriebesystem 15 in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst eine direkt oder über eine optionale hier nicht angedeutete Kupplung mit dem In addition, there is a gear selection, which is symbolized by a gear selector device 13 in the representation of the figure. About its own bus system or its own data line 14, this structure is connected to a designated in its entirety by 15 gear system. The transmission system 15 in the embodiment shown here comprises a directly or via an optional not indicated here coupling with the
Verbrennungsmotor 2 verbundene Eingangswelle 16, einen Combustion engine 2 connected input shaft 16, a
Drehschwingungsdämpfer 17 sowie eine elektrische Maschine 18 auf dieser Eingangswelle 16. An die Eingangswelle 16 schließt sich dann das eigentliche Getriebe 19 an, welches beispielsweise als Differenzialwandlergetriebe ausgebildet sein kann. Über eine Ausgangswelle 20 ist dieses Getriebesystem 15 dann mit den angetriebenen Rädern 3 verbunden, beispielsweise über ein Differenzial 21 . Das Getriebesystem 15 weist nun innerhalb der Torsional vibration damper 17 and an electric machine 18 on this input shaft 16. Then the actual transmission 19 connects to the input shaft 16, which may be formed, for example, as a differential converter transmission. Via an output shaft 20 is this transmission system 15 then connected to the driven wheels 3, for example via a differential 21st The transmission system 15 now has within the
eingezeichneten Grenzen des Getriebesystems 15 ein mit 22 bezeichnetes elektrisches beziehungsweise elektronisches Untersystem auf. Dieses marked boundaries of the transmission system 15 on a 22 designated electrical or electronic subsystem. This
Untersystem 22, welches mit strichpunktierter Linie umrandet ist, umfasst dabei eine Getriebehauptsteuerung 23 sowie die bereits angesprochene elektrische Maschine 18. Ferner umfasst das elektrische Untersystem eine Steuerung 24 für die elektrische Maschine 18, welche als Frequenzumrichter 24 ausgebildet sein kann. Elektrisch mit diesem Frequenzumrichter 24 verbunden ist außerdem eine elektrische Energiespeichereinrichtung 25, beispielsweise in Form einer oder mehrerer 48 V Batterien. Ferner umfasst das Untersystem 22 einen DC/DC-Wandler 26 als Energiewandler, welcher ebenfalls elektrisch mit der Energiespeichereinrichtung 25 verbunden ist. Das Untersystem 22 umfasst nun ferner entsprechende Steuergeräte hierfür. So ist beispielsweise ein Steuergerät für die elektrische Maschine 18, welches den Frequenzumrichter 24 ansteuert, mit dem Bezugszeichen 27 versehen. Eine Steuerung 28 für die elektrische Energiespeichereinrichtung 25 wird nachfolgend auch als Subsystem 22, which is surrounded by a dotted line, in this case comprises a main transmission control 23 and the already mentioned electric machine 18. Further, the electric subsystem comprises a controller 24 for the electric machine 18, which may be configured as a frequency converter 24. Also electrically connected to this frequency converter 24 is an electrical energy storage device 25, for example in the form of one or more 48 V batteries. Furthermore, the subsystem 22 includes a DC / DC converter 26 as an energy converter, which is also electrically connected to the energy storage device 25. Subsystem 22 now further includes appropriate controllers therefor. For example, a control device for the electric machine 18, which drives the frequency converter 24, provided with the reference numeral 27. A controller 28 for the electric energy storage device 25 will also be referred to as
Batteriesteuerung 28 bezeichnet. Außerdem ist eine Steuerung 29 für den DC/DC-Wandler 26 vorgesehen. Battery controller 28 denotes. In addition, a controller 29 is provided for the DC / DC converter 26.
Der Aufbau des Getriebesystems 15 ist nun weitgehend unabhängig vom Rest des Fahrzeugs 1 und insbesondere von einer komplexen Ansteuerung durch das Fahrzeug 1 beziehungsweise die Fahrzeugsteuerung 4 ausgestaltet. Die Fahrzeugsteuerung 4 kommuniziert lediglich über ihren CAN-Bus 6 mit der Hauptsteuerung 23 des Getriebesystems 15. Alle anderen Steuerungsvorgänge der Hybrid-Funktionalität erfolgen nun innerhalb des Getriebesystems 15, welches hierzu einen eigenen in das Getriebesystem 15 integrierten CAN-Bus 30 aufweist. Dieser getriebeintegrierte Bus 30 wird ausschließlich über die Getriebehauptsteuerung 23 mit den Komponenten außerhalb des The structure of the transmission system 15 is now largely independent of the rest of the vehicle 1 and in particular of a complex control by the vehicle 1 and the vehicle control 4 configured. The vehicle controller 4 only communicates via its CAN bus 6 with the main controller 23 of the transmission system 15. All other control operations of the hybrid functionality now take place within the transmission system 15, which has its own CAN bus 30 integrated in the transmission system 15 for this purpose. This transmission integrated bus 30 is exclusively connected via the transmission main control 23 with the components outside the
Getriebesystems 15 verbunden. Der Getriebehauptsteuerung 23 stehen dabei zahlreiche Informationen zur Verfügung, welche der Fahrzeugsteuerung 4 so nicht zur Verfügung stehen. So weist das Getriebesystem 15 insbesondere einen Drehzahlsensor 31 auf der Eingangswelle 16 sowie einen Drehzahlsensor 32 auf der Ausgangswelle 20 auf. Ferner kann das Getriebesystem 15 einen Neigungssensor 33 aufweisen, sodass detaillierte Informationen hinsichtlich der Drehzahl und der Neigung des Fahrzeugs 1 beziehungsweise des Getriebesystems 15 vorliegen und so eine effiziente Ansteuerung beispielsweise eines Anfahrvorgangs möglich machen. Der Aufbau kann nun praktisch als integrierter Aufbau geliefert werden, welcher lediglich hinsichtlich der Eingangswelle 16 und der Ausgangswelle 20 sowie der elektrischen Verbindung zwischen der Getriebehauptsteuerung 23 und dem mit der Fahrzeugsteuerung 4 verbundenen Bus 6 integriert werden muss. Die steuerungstechnische Hoheit über die gesamte Funktionalität liegt dann beim Hersteller des Getriebesystems 15, was eine sehr einfache und effiziente Integration in verschiedene Fahrzeuge 1 effizient ermöglicht. Ferner kann in einem derartigen Fahrzeug 1 nun auf eine oder mehrere Lichtmaschinen zur Erzeugung von elektrischer Leistung für ein Bordnetz verzichtet werden. Über den bereits angesprochenen DC/DC-Wandler 26 kann nämlich ein Transmission system 15 connected. The main transmission control 23 are doing numerous information available, which are the vehicle controller 4 so not available. Thus, the transmission system 15 in particular a speed sensor 31 on the input shaft 16 and a speed sensor 32 on the output shaft 20. Further, the transmission system 15 may include a tilt sensor 33, so that detailed information regarding the speed and inclination of the vehicle 1 and the transmission system 15 are present and thus make an efficient control, for example, a start-up possible. The structure can now be supplied practically as an integrated structure, which only has to be integrated with respect to the input shaft 16 and the output shaft 20 and the electrical connection between the transmission main control 23 and the bus 6 connected to the vehicle control 4. The technical control over the entire functionality then lies with the manufacturer of the transmission system 15, which enables a very simple and efficient integration into different vehicles 1 efficiently. Furthermore, in such a vehicle 1, one or more alternators for generating electrical power for a vehicle electrical system can now be dispensed with. About the already mentioned DC / DC converter 26 can namely a
angedeutetes und mit dem Bezugszeichen 34 versehenes Bordnetz des indicated and provided with the reference numeral 34 board network of
Fahrzeugs 1 , beispielsweise auf einem Spannungsniveau von 12 V oder vorzugsweise 24 V mit der ausreichenden Leistung versorgt werden. Vehicle 1, for example, be supplied at a voltage level of 12 V or preferably 24 V with sufficient power.
Eine solche Versorgung des Bordnetzes 34 über das elektrische Untersystem 22 ist dabei in den allermeisten Fällen vollkommen ausreichend. Durch die bei der Rekuperation erzeugte und in der Energiespeichereinrichtung 25 Such a supply of the electrical system 34 via the electrical subsystem 22 is completely sufficient in most cases. By generated in the recuperation and in the energy storage device 25th
gespeicherte elektrische Energie kann das Bordnetz 34 ausreichend mit Leistung versorgt werden. Durch den Einsatz der elektrischen Maschine 18 und ihren bevorzugten Aufbau als permanent erregte Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten lässt sich ein entsprechend hoher Wirkungsgrad erzielen. Durch die Ausgestaltung der Hybridfunktionalität als Mild-Hybrid- System ist der Bedarf an elektrischer Leistung zum Fahren entsprechend gering, sodass ein Betrieb des Getriebesystems 15 durchaus auch mit dem Schwerpunkt der Bordnetzversorgung erfolgen kann. In diesem Rahmen kann beispielsweise immer dann, wenn es technisch möglich ist, ein generatorischer Betrieb der elektrischen Maschine 18 über die Getriebehauptsteuerung 23 beziehungsweise die Steuerung 27 für die Elektromaschine initiiert werden.stored electrical energy, the electrical system 34 can be sufficiently powered. By using the electric machine 18 and its preferred structure as a permanent magnet synchronous machine with buried magnets, a correspondingly high efficiency can be achieved. Due to the design of the hybrid functionality as a mild hybrid system, the demand for electric power for driving is corresponding low, so that operation of the transmission system 15 can certainly be done with the focus of the electrical system supply. In this context, for example, whenever it is technically possible, a generator operation of the electric machine 18 via the main transmission control 23 and the controller 27 for the electric machine can be initiated.
Dies kann beispielsweise im sogenannten Schubbetrieb sein, also wenn weder eine Bremsanforderung noch eine Beschleunigungsanforderung seitens des Fahrzeugs an das Getriebesystem 15 gestellt wird. In solchen Situationen ist ein generatorischer Betrieb der elektrischen Maschine 18 mit geringer Leistung beispielsweise zur Bereitstellung von elektrischer Energie für das Bordnetz 34 denkbar. Selbstverständlich gilt dies beim Abbremsen wo der generatorische Betrieb ohnehin vorgesehen ist, gegebenenfalls mit einer Aufteilung der Bremsfunktionalität auf eine hydrodynamisch verschleißfreie Dauerbremse, die elektrische Maschine 18 als Generator sowie eine Reibbremse zum This can be, for example, in the so-called overrun mode, that is to say when neither a braking request nor an acceleration request on the part of the vehicle is made to the transmission system 15. In such situations, a generator operation of the electric machine 18 with low power, for example, to provide electrical energy for the electrical system 34 is conceivable. Of course, this applies during braking where the generator operation is provided anyway, possibly with a breakdown of the brake functionality on a hydrodynamically wear-free retarder, the electric machine 18 as a generator and a friction brake for
Abbremsen des Fahrzeugs 1 bis zum endgültigen Stillstand. Braking the vehicle 1 until the final stop.
Darüber hinaus kann auch über die Getriebehauptsteuerung 23 und die In addition, also via the transmission main control 23 and the
Fahrzeugsteuerung 4 beziehungsweise die über den Datenbus 6 angekoppelte Steuerung des Verbrennungsmotors 2 eine geringfügige Erhöhung der Vehicle control 4 or coupled via the data bus 6 control of the internal combustion engine 2, a slight increase in the
Drehzahl des Verbrennungsmotors 2 im Falle eines erhöhten elektrischen Energiebedarfs für das Bordnetz 34 initiiert werden. Auch ist es denkbar, alleine in dem Getriebesystem 15 ein solches Verhalten zu erreichen, indem bei entsprechendem Bedarf an elektrischer Leistung die Schaltzeitpunkte so verschoben werden, dass geringfügig später zurückgeschaltet wird, um die Zeitspanne, in welcher der generatorische Betrieb der elektrischen Maschine 18 zur Stützung des Bordnetz 34 erfolgt entsprechend verlängert wird. Speed of the internal combustion engine 2 are initiated in the event of increased electrical energy demand for the electrical system 34. It is also conceivable, alone in the transmission system 15 to achieve such behavior by the switching times are shifted so that is switched back slightly later, the time period in which the regenerative operation of the electric machine 18 for support with a corresponding demand for electrical power the electrical system 34 is extended accordingly.

Claims

Patentansprüche Hybridfahrzeug (1 ) mit einem Verbrennungsmotor (2), angetriebenen Rädern (3), einer Fahrzeugsteuerung (4), einem Getriebesystem (15), welches folgende Elemente umfasst: 1 .4.1 ein Automatikgetriebe (19) oder ein automatisiert schaltbares Getriebe, 1 .4.2 eine mit dem Verbrennungsmotor (2) gekoppelte Eingangswelle(16) 1 .4.3 eine zumindest mittelbar mit den angetriebenen Rädern (3) gekoppelte Ausgangswelle (20), 1 .4.4 einem elektrischen/elektronischen Untersystem (22), welches folgende Komponenten aufweist: 1 .4.4.1 eine elektrische Maschine (18) auf der Eingangswelle (16), 1 .4.4.2 einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (25), sowie 1 .4.4.3 einer Getriebehauptsteuerung (23) dadurch gekennzeichnet, dass 1 .4.4.4 das Untersystem (22) ferner eine Steuerung (28) für die elektrische Energiespeichereinrichtung (25), sowie 1 .4.4.5 Steuerung (27) für die elektrische Maschine (18) umfasst 1 .4.4.6 die Steuerungen (27, 28) über einen in das Untersystem (22) integrierten Datenbus (30) mit der Getriebehauptsteuerung (23) verbunden sind, Hybrid vehicle (1) with an internal combustion engine (2), driven wheels (3), a vehicle control (4), a transmission system (15), which comprises the following elements: 1 .4.1 an automatic transmission (19) or an automatically shiftable transmission, 1 4.4 an input shaft (16) 1 .4.3 coupled to the internal combustion engine (2) has an output shaft (20), 1 .4.4 coupled at least indirectly to the driven wheels (3) to an electrical / electronic subsystem (22) which has the following components: 1 .4.4.1 an electric machine (18) on the input shaft (16), 1 .4.4.2 an electrical energy storage device (25), and 1 .4.4.3 a transmission main control (23) characterized in that 1 .4.4.4 the subsystem (22) further comprises a controller (28) for the electrical energy storage device (25), and 1 .4.4.5 control (27) for the electric machine (18) comprises 1 .4.4.6 the controllers (27, 28) via one in the subsystem (22) integr the data bus (30) are connected to the transmission main controller (23),
1 .5 die Steuerungsverbindung zwischen dem Getriebesystem (15) und der Fahrzeugsteuerung (4) ausschließlich über die Getriebehauptsteuerung (23) erfolgt. 1 .5 the control connection between the transmission system (15) and the vehicle control (4) exclusively via the transmission main control (23).
2. Hybridfahrzeug (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein 12 V oder 24 V Bordnetz (34) vorgesehen ist, welches über einen Energiewandler (26) zumindest mit der elektrischen 2. hybrid vehicle (1) according to claim 1, characterized in that a 12 V or 24 V electrical system (34) is provided, which via an energy converter (26) at least with the electrical
Energiespeichereinrichtung (25) des Getriebesystems (15) verbunden ist.  Energy storage device (25) of the transmission system (15) is connected.
3. Hybridfahrzeug (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (16) einen Drehschwingungsdämpfer (17) aufweist. 3. hybrid vehicle (1) according to claim 1 or 2, characterized in that the input shaft (16) has a torsional vibration damper (17).
4. Hybridfahrzeug (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch 4. Hybrid vehicle (1) according to one of claims 1 to 3, characterized
gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (16) zwischen dem  characterized in that the input shaft (16) between the
Verbrennungsmotor (2) und dem Automatikgetriebe (19) oder automatisierten Schaltgetriebe ohne eine Kupplung ausgebildet ist.  Internal combustion engine (2) and the automatic transmission (19) or automatic transmission is formed without a clutch.
5. Hybridfahrzeug (1 ) gekennzeichnet durch seine Ausgestaltung als 5. hybrid vehicle (1) characterized by its design as
Nutzfahrzeug, insbesondere Omnibus.  Commercial vehicle, in particular bus.
6. Getriebesystem (15) für ein Hybridfahrzeug (1 ) mit: 6. Transmission system (15) for a hybrid vehicle (1) with:
6.1 ein Automatikgetriebe (19) oder ein automatisiert schaltbares Getriebe, 6.1 an automatic transmission (19) or an automatically shiftable transmission,
6.2 eine mit einem Verbrennungsmotor (2) des Hybridfahrzeugs (1 ) 6.2 one with an internal combustion engine (2) of the hybrid vehicle (1)
gekoppelte Eingangswelle (16),  coupled input shaft (16),
6.3 eine zumindest mittelbar mit angetriebenen Rädern (3) des  6.3 at least indirectly with driven wheels (3) of the
Hybridfahrzeugs (1 ) gekoppelte Ausgangswelle (20),  Hybrid vehicle (1) coupled output shaft (20),
6.4 einem elektrischen/elektronischen Untersystem (22), welches folgende Komponenten aufweist:  6.4 an electrical / electronic subsystem (22), comprising the following components:
6.4.1 eine elektrische Maschine (18) auf der Eingangswelle (16), 6.4.1 an electric machine (18) on the input shaft (16),
6.4.2 einer elektrischen Energiespeichereinrichtung (25), sowie6.4.2 an electrical energy storage device (25), as well
6.4.3 einer Getriebehauptsteuerung (23), 6.4.3 a transmission main controller (23),
dadurch gekennzeichnet, dass  characterized in that
6.4.4 das Untersystem (22) ferner eine Steuerung (28) für die  6.4.4 the subsystem (22) further comprises a controller (28) for the
elektrische Energiespeichereinrichtung (25), sowie electrical energy storage device (25), as well
6.4.5 eine Steuerung (27) für die elektrische Maschine (18) umfasst,6.4.5 comprises a controller (27) for the electric machine (18),
6.4.6 die Steuerungen (27, 28) über einen in das Untersystem (22) integrierten Datenbus (30) mit der Getriebehauptsteuerung (23) verbunden sind. 6.4.6 the controllers (27, 28) are connected to the transmission main control (23) via a data bus (30) integrated in the subsystem (22).
7. Getriebesystem (15) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Netz in dem Getriebesystem (15) eine Gleichspannung von weniger als 60 V aufweist. 7. transmission system (15) according to claim 6, characterized in that the electrical network in the transmission system (15) has a DC voltage of less than 60 volts.
8. Getriebesystem (15) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Netz in dem Getriebesystem (15) eine Gleichspannung von ca. 48 V als Nennspannung aufweist. 8. transmission system (15) according to claim 7, characterized in that the electrical network in the transmission system (15) has a DC voltage of about 48 V as rated voltage.
9. Getriebesystem (15) nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch 9. transmission system (15) according to any one of claims 6 to 8, characterized
gekennzeichnet, dass der integrierte Datenbus (30) als CAN-Bus ausgebildet ist.  characterized in that the integrated data bus (30) is designed as a CAN bus.
10. Getriebesystem (15) nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch 10. transmission system (15) according to one of claims 6 to 9, characterized
gekennzeichnet, dass Drehzahlsensoren (31 , 32) an der Eingangswelle (16) und an der Ausgangswelle (20) sowie insbesondere ein  characterized in that rotational speed sensors (31, 32) on the input shaft (16) and on the output shaft (20) and in particular a
Neigungssensor (33) vorgesehen sind.  Inclination sensor (33) are provided.
1 1 Getriebesystem (15) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch 1 1 transmission system (15) according to one of claims 6 to 10, characterized
gekennzeichnet, dass die Eingangswelle (16) einen  characterized in that the input shaft (16) has a
Drehschwingungsdämpfer (17) aufweist. Torsional vibration damper (17).
12. Getriebesystem (15) nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebe ein Automatikgetriebe (19) mit hydrodynamischem Wandler vorgesehen ist. 12. Transmission system (15) according to any one of claims 6 to 1 1, characterized in that the transmission is provided as an automatic transmission (19) with hydrodynamic converter.
13. Getriebesystem (15) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (18) als permanent erregte Synchronmaschine mit vergrabenen Magneten ausgebildet ist. 13. Transmission system (15) according to any one of claims 6 to 12, characterized in that the electrical machine (18) is designed as a permanent-magnet synchronous machine with buried magnets.
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