WO2022023275A1 - Antriebsstrang für ein hybridfahrzeug und fahrzeug damit - Google Patents

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WO2022023275A1
WO2022023275A1 PCT/EP2021/070868 EP2021070868W WO2022023275A1 WO 2022023275 A1 WO2022023275 A1 WO 2022023275A1 EP 2021070868 W EP2021070868 W EP 2021070868W WO 2022023275 A1 WO2022023275 A1 WO 2022023275A1
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Uwe Grossgebauer
Thomas Dögel
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a drive train for a hybrid vehicle in which a hybrid drive consisting of an internal combustion engine and an electric machine is provided.
  • Hybrid drive trains are known in the prior art, in which an electric machine is integrated into a conventional drive train of an internal combustion engine. Various locations in the drive train are known for positioning the electric machine in relation to the transmission.
  • the object of the invention is to provide a drive train which enables efficient operation of the vehicle. Another task is to provide a simple structure and a wide range of services.
  • the hybrid powertrain includes an internal combustion engine. This can be a classic piston-stroke engine or a rotary piston engine or turbine be trained.
  • a first hybrid module has a first electric machine and is arranged between the internal combustion engine and a first transmission input of the transmission module. The first electric machine can thus be used as a generator when the combustion engine is running in order to generate electrical energy. In addition, the first electric machine can provide a boost function through additional drive power to the combustion engine. The first electric machine can take on the function of starting the combustion engine and, in principle, can also be used for purely electric driving.
  • Embodiments of a drive train are characterized in that a first separating clutch is provided between the output side of the first hybrid module and the first transmission input.
  • the first separating clutch can be used to ensure that the first hybrid module and the internal combustion engine are disconnected during a purely electric drive using the second hybrid module, so that there are no losses due to drag torques and the like. Furthermore, the separation of the first hybrid module from the transmission module enables the combustion engine and the first electric machine to be operated purely as a generator, regardless of the speed of the vehicle, which means that the combustion engine can be operated in an ideal, constant operating state.
  • the first separating clutch can be designed, for example, as a multi-plate clutch, a cone clutch or also as a claw clutch.
  • Drive trains according to specific embodiments are characterized in that a second separating clutch is provided between the output side of the second hybrid module and the second transmission input.
  • losses due to drag torques can also be avoided by a second separating clutch between the second hybrid module and the transmission module when driven by the internal combustion engine and/or the first hybrid module.
  • a second separating clutch enables selective engagement for recuperation.
  • the second separating clutch can be designed, for example, as a multi-plate clutch, cone clutch or as a claw clutch.
  • One of the first or second separating clutches can also establish a connection with a parking lock in order to secure the transmission and thus the vehicle against rolling away when the vehicle is stationary.
  • Drive trains according to embodiments are characterized in that the first transmission input and the second transmission input are connected to a common shaft of the transmission module.
  • the first and second hybrid modules can be connected to the same shaft of the transmission module, which facilitates close spatial arrangement, for example the two hybrid modules can be connected on opposite ends of the shaft.
  • the transmission module is optimized for purely electric ferry operation.
  • Alternative embodiments of a drive train are characterized in that the first transmission input and the second transmission input are connected to different shafts of the transmission module.
  • the two hybrid modules can be connected to different shafts in the transmission module.
  • the second hybrid module it is generally advantageous to have other gear stages or none or no selectable gear stages compared to a combustion engine drive. Due to the connection to different shafts, the second hybrid module can be integrated into the transmission module after the first gear stage or gear stages, which are matched to the internal combustion engine and/or the first hybrid module.
  • Preferred embodiments of a drive train are characterized in that the transmission module has a plurality of gear stages, and that the first transmission input and the second transmission input are connected to different transmission stages.
  • first and second hybrid modules are also provided for the first and second hybrid modules. These are each optimized for the second hybrid module or first hybrid module with a combustion engine, and act on the axle or axles directly or via additional gear stages.
  • Embodiments of a drive train are characterized in that the transmission module includes a differential.
  • the transmission module advantageously includes a differential as a gear stage, with which the introduced drive energy is distributed over two axles. If several gear stages are provided, the differential is a further and/or common gear stage in front of the axles as the output of the gear module.
  • Drive trains according to embodiments are characterized in that the gear stage comprises at least one fixed, one continuously shiftable and/or one multi-stage shiftable translation.
  • gear stage especially with regard to a fixed or switchable ratio. If there are several gear stages, different combinations are possible.
  • Embodiments of a drive train are characterized in that the first hybrid module includes a KO clutch with which the connection between the internal combustion engine and the first electric machine can be interrupted.
  • a KO clutch is advantageously arranged between the internal combustion engine and the first electric machine of the first hybrid module.
  • the first hybrid module comprises at least one torsional vibration damper, an absorber and/or another device for reducing rotational irregularities on the part of the internal combustion engine, preferably between the input side and the first electric machine.
  • a non-uniform torque over time is generated by an internal combustion engine, in particular a piston engine.
  • An electric machine on the other hand, generates a uniform torque, preferably in generator mode.
  • At least one means for reducing the rotational non-uniformity is advantageously provided. This effect can be further improved by several such means.
  • At least one means for reducing the rotational non-uniformity is preferably arranged between the internal combustion engine and the first electric machine, so that this effect can also be used in purely regenerative operation.
  • Embodiments of a drive train are characterized in that between the electric machine and the output side of the first and/or second hybrid module, a traction drive, toothed gear and/or a planetary gear is provided.
  • a transmission gear can also be provided within a hybrid module. This can be advantageous, in particular for adapting a speed range of the electric machine to a speed range preferred for the transmission module, especially if only one gear stage, for example in the form of a differential, is provided in the power flow through the transmission module. Such a translation can also be advantageous with regard to the construction space, for example to enable an axis-parallel arrangement.
  • a further aspect of the invention is a vehicle with a drive train according to one of the described embodiments. As a result, the advantages described can be achieved accordingly.
  • FIG. 1 shows a schematic embodiment of the invention.
  • the first hybrid module (HS1) has a means for reducing the torsional non-uniformity (SD), in the example shown in the form of a torsional vibration damper, such as a dual-mass flywheel, which is also connected downstream of an optional slipping clutch.
  • SD torsional non-uniformity
  • a first electric machine (EM1) is also provided in the first hybrid module (HS1).
  • the first electric machine (EM1) is arranged by a traction drive, for example a chain or belt drive, as a transmission gear (UG) parallel to the axis of the drive shaft from the internal combustion engine (VM). If necessary, the transmission gear (UG) can be used to increase or decrease the speed range.
  • a first separating clutch (TK1) is arranged between the output side of the first hybrid module (HS1) and the first transmission at the entrance to the transmission module (GM).
  • the first separating clutch (TK1) is designed as a cone clutch, although embodiments with multi-plate or claw clutches are also possible.
  • the first transmission input is connected via a first and a second gear stage (GS) to a differential (D) as a further gear stage (GS).
  • GS first and a second gear stage
  • D differential
  • A axles
  • the second hybrid module (HS2) is connected to the second transmission input in FIG. 1 via a second separating clutch (TK2).
  • the second transmission input is connected to the second gear stage (GS) and thus has a different overall transmission ratio than the first transmission input.
  • the second hybrid module (HS2) includes a second electric machine (EM2), which in this exemplary embodiment is designed analogously to the first hybrid module (HS1) with an optional transmission gear (UG) designed as a traction drive.
  • the hybrid modules (HS1; HS2) can also be designed differently.
  • the second separating clutch (TK2) is designed here with three switching positions, with which, in addition to connecting the second hybrid module (HS2) to the transmission module (GM) or interrupting this connection, the transmission module (GM) is also connected to a parking lock (PS) as third switching position possible.
  • a parking lock PS
  • a clutch actuator (KA) is provided to actuate the first separating clutch (TK1).
  • a corresponding clutch actuator for three shift positions (DCA) is provided for the second separating clutch (TK2).
  • the actuators (KA; DCA) are connected to a control unit (TCU).
  • Fig. 2, Fig. 4 and Fig. 5 each show a further embodiment.
  • the basic structure is the same in each case, which is why only the differences are discussed below.
  • the first electric machine (EM1) is arranged coaxially instead of in an axially parallel arrangement.
  • a transmission gear (UG) provided, which is designed as a planetary gear in this example.
  • the second electric machine (EM2) in FIG. 2 is provided directly without a transmission gear (UG).
  • the first transmission input and the second transmission input of the transmission module (GM) are each connected to a separate transmission stage (GS).
  • These gear stages (GS) have different transmission ratios, which means that, for example, different speed ranges can be covered.
  • These two gear stages (GS) are transferred to a common gear stage (GS), which is connected to a differential (D).
  • Fig. 3A Shown in Fig. 3A is a middle switching position in which the separating clutch (TK1; TK2) connects the output side (AS) of the hybrid module (HS1; HS2) to the transmission module (GM).
  • TK1; TK2 connects the output side (AS) of the hybrid module (HS1; HS2) to the transmission module (GM).
  • Fig. 3B the switching position is shown in which the transmission module (GM) with egg ner parking lock (PS) is connected to prevent the vehicle from rolling away.
  • GM transmission module
  • PS egg ner parking lock
  • Fig. 4 is constructed analogously to Fig. 1, the difference being that the transmission gears (UG) of the first and second hybrid modules (HS1; HS2) are designed as planetary gears instead of a traction drive, and the first and second electric machines are therefore coaxial are arranged instead of axially parallel.
  • the transmission module (GM) is constructed more simply than in FIG. However, the first and the second gear input act on the same shaft of the transmission module (GM).
  • the transmission module (GM) also has fewer transmission stages (GS).

Abstract

Die Anmeldung betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug umfassend einen Verbrennungsmotor (VM), ein erstes Hybridmodul (HS1) mit einer ersten E-Maschine (EM1), ein zweites Hybridmodul (HS2) mit einer zweiten E-Maschine (EM2) sowie ein Getriebe-modul (GM), wobei der Verbrennungsmotor (VM) mit der Eingangsseite des ersten Hyb-ridmoduls (HS1) verbunden ist, wobei das Getriebemodul (GM) einen ersten Getriebeeingang, einen zweiten Getriebeeingang, zumindest eine Getriebestufe (GS) und zumindest eine Ach-se (A) aufweist, welche mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Ausgangsseite (AS) des ersten Hybridmoduls (HS1) mit dem ersten Getriebeeingang des Getriebemoduls (GM) verbunden ist, und wobei die Ausgangsseite (AS) des zweiten Hybridmoduls (HS2) mit dem zweiten Getriebeeingang des Getriebemoduls (GM) verbunden ist. Weiter betrifft die Anmeldung ein Fahrzeug mit einem derartigen Antriebsstrang.

Description

Antriebsstranq für ein Hvbridfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug, bei dem ein Hyb ridantrieb aus Verbrennungsmotor und elektrischer Maschine vorgesehen ist.
Im Stand der Technik sind Hybridantriebsstränge bekannt, bei denen eine elektrische Maschine in einen konventionellen Antriebsstrang eines Verbrennungsmotor inte griert sind. Für die Positionierung der elektrischen Maschine sind bezogen auf das Getriebe verschiedene Stellen im Antriebsstrang bekannt.
Problematisch im Stand der Technik ist unter anderem, dass bei einer rein elektri schen Fahrt, relativ hohe Verluste aufgrund von Schleppmomente durch mitzubewe gende Bauteile vorliegen, sowie ein auf den Verbrennungsmotor ausgelegte Bau teile, wie Getriebe und dergleichen.
Aufgabe der Erfindung ist es einen Antriebsstrang bereitzustellen, welcher einen effi zienten Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht. Eine weitere Aufgabe ist es einen einfa chen Aufbau sowie ein breites Leistungsspektrum bereitzustellen.
Gelöst wird die Aufgabe durch einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug umfassend ei nen Verbrennungsmotor, ein erstes Hybridmodul mit einer ersten E-Maschine, ein zweites Hybridmodul mit einer zweiten E-Maschine sowie ein Getriebemodul, wobei der Verbrennungsmotor mit der Eingangsseite des ersten Hybridmoduls verbunden ist, wobei das Getriebemodul einen ersten Getriebeeingang, einen zweiten Getriebe eingang, zumindest eine Getriebestufe und zumindest eine Achse aufweist, welche mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Ausgangsseite des ersten Hybridmoduls mit dem ersten Getriebeeingang des Getriebemoduls verbunden ist, und wobei die Ausgangsseite des zweiten Hybridmoduls mit dem zweiten Getriebe eingang des Getriebemoduls verbunden ist.
Der hybride Antriebsstrang umfasst einen Verbrennungsmotor. Dieser kann ein klas sischer Kolben-Hub-Motor sein oder auch als Drehkolbenmotor oder Turbine ausgebildet sein. Ein erstes Hybridmodul weist eine erste E-Maschine auf und ist zwischen dem Verbrennungsmotor und einem ersten Getriebeeingang des Getriebe moduls angeordnet. Die erste E-Maschine kann somit bei laufendem Verbrennungs motor generatorisch eingesetzt werden, um elektrische Energie zu erzeugen. Zusätz lich kann die erste E-Maschine eine Boostfunktion durch zusätzliche Antriebsleistung zum Verbrennungsmotor bereitstellen. Die erste E-Maschine kann die Funktion des Startens des Verbrennungsmotors übernehmen und prinzipiell auch für eine rein elektrische Fahrt verwendet werden.
Weiter ist ein zweites Hybridmodul vorgesehen, welches eine zweite E-Maschine auf weist. Das zweite Hybridmodul ist mit einem zweiten Getriebeeingang des Getriebe moduls verbunden. Durch das zweite Hybridmodul kann der Antrieb bei einer rein elektrischen Fahrt erfolgen. Somit kann ein rein elektrischer Betrieb unabhängig vom Verbrennungsmotor und dem ersten Hybridmodul erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann das zweite Hybridmodul als weitere Boostfunktion für einen Kombinierten An trieb durch Verbrennungsmotor und E-Maschine verwendet werden oder auch im ge neratorischen Betrieb, insbesondere zur Energierückgewinnung bei Bremsvorgängen durch Rekuperation, eingesetzt werden.
Ausführungsformen eines Antriebsstrang sind dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der Ausgangsseite des ersten Hybridmoduls und dem ersten Getriebeeingang eine erste Trennkupplung vorgesehen ist.
Durch die erste Trennkupplung kann bei einer rein elektrischen Fahrt durch das zweite Hybridmodul sichergestellt werden, dass das erste Hybridmodul sowie der Verbrennungsmotor getrennt sind und somit keine Verluste durch Schleppmomente und dergleichen auftreten. Des Weiteren ermöglicht die Abtrennung des ersten Hyb ridmoduls vom Getriebemodul einen rein generatorischen Betrieb von Verbrennungs motor und erster E-Maschine unabhängig von einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs, wodurch sich die Verbrennungsmaschine in einem idealen, konstanten Betriebszu stand betreiben lässt.
Die erste Trennkupplung kann beispielsweise als Lamellenkupplung, Konuskupplung oder auch als Klauenkupplung ausgebildet sein. Antriebsstränge gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der Ausgangsseite des zweiten Hybridmoduls und dem zweiten Getriebeein gang eine zweite Trennkupplung vorgesehen ist.
Entsprechend analog zu einer ersten Trennkupplung lassen sich auch durch eine zweite Trennkupplung zwischen dem zweiten Hybridmodul und dem Getriebemodul bei einem Antrieb durch den Verbrennungsmotor und/oder dem ersten Hybridmodul Verluste durch Schleppmomente vermeiden. Beziehungsweise ermöglich eine zweite Trennkupplung ein selektives zuschalten zur Rekuperation.
Die zweite Trennkupplung kann beispielsweise als Lamellenkupplung, Konuskupp lung oder auch als Klauenkupplung ausgebildet sein.
Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass eine erste oder eine zweite Trennkupplung drei Schaltstellungen aufweist, wobei jeweils eine Schaltstellung vorgesehen ist, um die Verbindung zwischen der Ausgangseite des ersten oder zweiten Hybridmoduls mit dem Getriebemodul herzustellen oder zu trennen und in einer dritten Schaltstellung eine Parksperre mit dem Getriebemodul verbindbar ist.
Eine der erste oder zweite Trennkupplung kann zusätzlich eine Verbindung mit einer Parksperre herstellen, um bei einem stehenden Fahrzeug das Getriebe und somit das Fahrzeug gegen ein losrollen zu sichern.
Antriebsstränge gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass der erste Getriebeeingang und der zweite Getriebeeingang mit einer gemeinsamen Welle des Getriebemoduls verbunden sind.
Das erste und zweite Hybridmodul können mit der gleichen Welle des Getriebemo duls verbunden sein, wodurch eine nahe räumliche Anordnung vereinfacht wird, bei spielsweise können die beiden Hybridmodule auf gegenüberliegenden Enden der Welle verbunden sein. Insbesondere wenn das Getriebemodul auf einen rein elektri schen Fährbetrieb hin optimiert ist. Alternative Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass der erste Getriebeeingang und der zweite Getriebeeingang mit unterschiedli chen Wellen des Getriebemoduls verbunden sind.
Anstelle einer gleichen Welle des Getriebemoduls können die beiden Hybridmodule mit unterschiedlichen Wellen des Getriebemoduls verbunden sein. Für rein elektri sche Antriebe, wie dem zweiten Hybridmodul, sind in der Regel andere beziehungs weise keine oder keine schaltbaren Getriebestufen gegenüber einem Verbrenneran trieb vorteilhaft. Durch die Anbindung an unterschiedliche Wellen kann somit das zweite Hybridmodul nach, auf den Verbrennungsmotor und/oder das ersten Hyb ridmodul abgestimmte, erste Getriebestufe oder Getriebestufen in das Getriebemodul eingebunden sein.
Bevorzugte Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebemodul mehrere Getriebestufen aufweist, und dass der ersten Ge triebeeingang und der zweite Getriebeeingang mit unterschiedlichen Getriebestufen verbunden sind.
Vor dem Hintergrund unterschiedlicher Wellen sind auch Ausführungsformen unter schiedlichen, parallel angeordneten ersten Getriebestufen für die ersten und zweiten Hybridmodule vorgesehen sein. Diese sind jeweils auf das zweite Hybridmodul be ziehungsweise erste Hybridmodul mit Verbrennungsmotor optimiert, und wirken di rekt oder über weitere Getriebestufen auf die Achse oder Achsen.
Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebemodul ein Differential umfasst.
Vorteilhafterweise umfasst das Getriebemodul ein Differential als eine Getriebestufe, mit dem die eingeleitete Antriebsenergie auf zwei Achsen verteilt wird. Sind mehrere Getriebestufen vorgesehen, liegt das Differential als weitere und/oder gemeinsame Getriebestufe vor den Achsen als Ausgang des Getriebemoduls. Antriebsstränge gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebestufe zumindest eine feste, eine stufenlos-schaltbare und/oder eine mehrstu- fig-schaltbare Übersetzung umfasst.
Abhängig von der Auslegung des Fahrzeugs sind für die Getriebestufe unterschiedli che Ausführungen, vor allem hinsichtlich fester oder schaltbarer Übersetzung, mög lich. Bei mehrere Getriebestufen sind entsprechende unterschiedliche Kombinatio nen möglich.
Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hybridmodul eine KO-Kupplung umfasst, mit der die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor und der ersten E-Maschine unterbrechbar ist.
Um einen rein elektrischen Antrieb ohne Schleppverluste durch den Verbrennungs motor durch das erste Hybridmodul oder dem ersten und zweiten Hybridmodul zu er möglichen ist vorteilhafterweise eine KO-Kupplung zwischen dem Verbrennungsmo tor und der ersten E-Maschine des ersten Hybridmoduls angeordnet.
Antriebsstränge gemäß Ausführungsformen sind dadurch gekennzeichnet, dass das erste Hybridmodul zumindest einen Drehschwingungsdämpfer, einen Tilger und/oder eine andere Einrichtung zur Reduzierung von Drehungleichförmigkeiten seitens des Verbrennungsmotors umfasst, vorzugsweise zwischen der Eingangsseite und der ersten E-Maschine.
Durch einen Verbrennungsmotor, insbesondere einen Kolbenmotor, wird ein zeitliche ungleichförmiges Drehmoment erzeugt. Eine E-Maschine hingegen erzeugt, bezie hungsweise bevorzugt in einem Generatorbetrieb ein gleichförmiges Drehmoment. Vor diesem Hintergrund ist vorteilhafterweise zumindest ein Mittel zu Reduzierung der Drehungleichförmigkeit vorgesehen. Durch mehrere derartige Mittel kann dieser Effekt weiter verbessert werden. Vorzugsweise ist zumindest ein Mittel zur Reduzie rung der Drehungleichförmigkeit zwischen Verbrennungsmotor und der ersten E-Ma schine angeordnet, damit dieser Effekt auch bei einem rein generatorischen Betrieb nutzbar ist. Ausführungsformen eines Antriebsstrangs sind dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der E-Maschine und der Ausgangsseite des ersten und/oder zweiten Hyb ridmoduls ein Zugmitteltrieb, Zahnradgetriebe und/oder ein Planetengetriebe vorge sehen ist.
Innerhalb eines Hybridmoduls kann ebenfalls noch ein Übertragungsgetriebe vorge sehen sein. Dies kann vorteilhaft sein, insbesondere um einen Drehzahlbereich der E-Maschine an einen für das Getriebemodul bevorzugten Drehzahlbereich anzupas sen, vor allem wenn im Kraftfluss durch das Getriebemodul nur eine Getriebestufe, beispielsweise in Form eines Differentials vorgesehen ist. Auch hinsichtlich des Bau raums kann eine derartige Übersetzung vorteilhaft sein, um beispielsweise eine achsparallele Anordnung zu ermöglichen.
Ein weiterer Aspekt der Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang gemäß einer der beschriebenen Ausführungsformen. Hierdurch sind die beschriebenen Vor teile entsprechend erzielbar.
Die Merkmale der Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert wer den.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Gleiche oder ähnliche Elemente werden mit einheitlichen Bezugszeichen bezeichnet. Die Figuren zeigen im Einzelnen:
Fig. 1 zeigt ein schematisches Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Fig. 3A bis 3C zeigen alternative Schaltstellungen einer Trennkupplung mit einer Parksperre gemäß den dargestellten Ausführungsbeispielen.
Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel. Fig. 5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Antriebsstrangs für eine Hybridfahrzeug. Dieser umfasst einen Verbrennungsmotor (VM), welcher mit einem ersten Hybridmo dul (HS1) verbunden ist. Das erste Hybridmodul (HS1) weist ein Mittel zur Reduzie rung der Drehungleichförmigkeit (SD) auf, im dargestellten Beispiel in Form eines Drehschwingungsdämpfer, wie beispielsweise einem Zwei-Massen-Schwungrad, dem zusätzlich eine optionale Rutschkupplung nachgeschalten ist.
Weiter ist im ersten Hybridmodul (HS1) eine erste E-Maschine (EM1) vorgesehen. In Fig. 1 ist die erste E-Maschine (EM1) durch einen Zugmitteltrieb, beispielsweise ei nem Ketten- oder Riementrieb, als Übertragungsgetriebe (UG) achsparallel zur Ab triebswelle des Verbrennungsmotors (VM) angeordnet. Durch das Übertragungsge triebe (UG) kann sofern notwendig eine Über- oder Untersetzung erfolgen, um den Drehzahlbereich anzupassen.
Zwischen der Ausgangsseite des ersten Hybridmoduls (HS1) und dem ersten Getrie beeingang des Getriebemoduls (GM) ist eine erste Trennkupplung (TK1) angeordnet. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Trennkupplung (TK1) als eine Ko nuskupplung ausgeführt, wobei auch Ausführungsformen mit Lamellen- oder Klauen kupplungen möglich sind.
Beim dargestellten Getriebemodul (GM) ist der erste Getriebeeingang über eine erste und eine zweite Getriebestufe (GS) mit einem Differential (D) als weitere Getriebe stufe (GS) verbunden. Am Differential (D) erfolgt der Abtrieb über zwei Achsen (A), welche mit Rädern des Fahrzeugs verbunden sind.
Das zweite Hybridmodul (HS2) ist in Fig. 1 über eine zweite Trennkupplung (TK2) mit dem zweiten Getriebeeingang verbunden. Der zweite Getriebeeingang ist mit der zweiten Getriebestufe (GS) verbunden, und weist somit gegenüber dem ersten Ge triebeeingang ein anderes Gesamtübersetzungsverhältnis auf. Das zweite Hybridmodul (HS2) umfasst eine zweite E-Maschine (EM2) auf, welche in diesem Ausführungsbeispiel analog zum ersten Hybridmodul (HS1) mit einem optio nalen als Zugmitteltrieb ausgeführtes Übertragungsgetriebe (UG) ausgeführt ist. Al ternativ können die Hybridmodule (HS1 ; HS2) auch unterschiedlich ausgeführt sein.
Die zweite Trennkupplung (TK2) ist hier mit drei Schaltstellungen ausgeführt, mit der neben dem Verbinden des zweiten Hybridmoduls (HS2) mit dem Getriebemodul (GM) beziehungsweise der Unterbrechung dieser Verbindung noch eine Verbindung des Getriebemoduls (GM) mit einer Parksperre (PS) als dritte Schaltstellung möglich. Durch eine Verbindung des Getriebemoduls (GM) mit der Parksperre (PS) kann bei einem stehenden Fahrzeug ein Wegrollen sicher verhindert werden.
Zur Betätigung der ersten Trennkupplung (TK1) ist ein Kupplungsaktuator (KA) vor gesehen. Für die zweite Trennkupplung (TK2) ist entsprechend ein Kupplungsaktua tor für drei Schaltstellungen (DCA) vorgesehen. Um die unterschiedlichen Betriebs zustände zu steuern, sind die Aktuatoren (KA; DCA) mit einer Steuereinheit (TCU) verbunden.
Fig. 2, Fig. 4 und Fig. 5 zeigen jeweils ein weiteres Ausführungsbeispiel. Der grundle gende Aufbau ist hierbei jeweils gleich, weshalb im Folgenden nur auf die Unter schiede eingegangen wird.
Bei dem Ausführungsbeispiel in Fig. 2 ist die erste E-Maschine (EM1) anstelle einer achsparallelen Anordnung koaxial angeordnet. Es ist ebenfalls ein Übertragungsge triebe (UG) vorgesehen, welches in diesem Beispiel als Planetengetriebe ausgeführt ist.
Beim zweiten Hybridmodul (HS2) ist die zweite E-Maschine (EM2) in Fig. 2 direkt ohne eine Übertragungsgetriebe (UG) vorgesehen. Der erste Getriebeeingang und der zweite Getriebeeingang des Getriebemoduls (GM) sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils mit einer separaten Getriebestufe (GS) verbunden. Diese Getriebestufen (GS) weisen unterschiedliche Übersetzungs verhältnisse auf, wodurch beispielsweise unterschiedliche Drehzahlbereich abge deckt werden können. Diese beiden Getriebestufen (GS) gehen auf eine gemein same Getriebestufe (GS) über, welche mit einem Differential (D) verbunden ist.
Bei den Fig. 3A, 3B und 3C ist jeweils der mit X markierte Bereich der zweiten Trenn kupplung (TK2) aus Fig. 2 dargestellt, wobei diese auch als erste Trennkupplung (TK1 ) verwendet werden kann. In den Fig. 3A, 3B und 3C sind jeweils die drei Schalt stellungen schematisch dargestellt.
In Fig. 3A eine mittlere Schaltstellung gezeigt, bei der die Trennkupplung (TK1 ; TK2) die Ausgangsseite (AS) des Hybridmoduls (HS1 ; HS2) mit dem Getriebemodul (GM) verbindet.
Bei Fig. 3B ist die Schaltstellung dargestellt, bei der das Getriebemodul (GM) mit ei ner Parksperre (PS) verbunden ist, um ein Wegrollen des Fahrzeugs zu verhindern.
Die Neutralstellung, bei der das Getriebemodul (GM) weder mit dem Hybridmodul (HS1 ; HS2) noch mit der Parksperre (PS) verbunden ist.
Fig. 4 ist analog zu Fig. 1 aufgebaut, wobei der Unterschied darin liegt, dass die Übertragungsgetriebe (UG) des ersten und zweiten Hybridmoduls (HS1 ; HS2) an stelle eines Zugmitteltriebs als Planetengetriebe ausgeführt und somit die erste und zweite E-Maschine koaxial anstelle von achsparallel angeordnet sind.
In Fig. 5 ist gegenüber Fig. 4 das Getriebemodul (GM) einfacher aufgebaut. Der erste und der zweite Getriebeeingang wirken jedoch auf die gleiche Welle des Getriebemoduls (GM). Ebenfalls weist das Getriebemodul (GM) weniger Getriebestu fen (GS) auf.
Die Erfindung ist weiter auch nicht auf die beschriebenen Ausführungen einge schränkt. Es können wie oben ausgeführt, auch nur einzelne vorteilhafte Merkmale vorgesehen und miteinander kombiniert werden.
Bezugszeichen
HS1 erstes Hybridmodul
HS2 zweites Hybridmodul
EM1 erste E-Maschine
EM2 zweite E-Maschine
GM Getriebemodul
VM Verbrennungsmotor
TK1 erste Trennkupplung
TK2 zweite Trennkupplung
PS Parksperre
GS Getriebestufe/n
D Differential
A Achse
SD Mittel zur Reduzierung von Drehungleichförmigkeiten
UG Übertragungsgetriebe
AS Ausgangsseite eines Hybridmoduls
KA T rennkupplungsaktuator
DCA T rennkupplungsaktuator mit drei Schaltstellungen
TCU Steuereinheit

Claims

Patentansprüche
1. Antriebsstrang für ein Fahrzeug umfassend einen Verbrennungsmotor (VM), ein erstes Hybridmodul (HS1) mit einer ersten E-Maschine (EM1), ein zweites Hybridmodul (HS2) mit einer zweiten E-Maschine (EM2) sowie ein Getriebe modul (GM), wobei der Verbrennungsmotor (VM) mit der Eingangsseite des ersten Hyb ridmoduls (HS1) verbunden ist, wobei das Getriebemodul (GM) einen ersten Getriebeeingang, einen zweiten Getriebeeingang, zumindest eine Getriebestufe (GS) und zumindest eine Achse (A) aufweist, welche mit einem Rad des Fahrzeugs verbunden ist, wobei die Ausgangsseite (AS) des ersten Hybridmoduls (HS1) mit dem ersten Getriebeeingang des Getriebemoduls (GM) verbunden ist, und wobei die Ausgangsseite (AS) des zweiten Hybridmoduls (HS2) mit dem zweiten Getriebeeingang des Getriebemoduls (GM) verbunden ist.
2. Antriebsstrang nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Ausgangsseite (AS) des ersten Hybridmoduls (HS1) und dem ersten Getriebe eingang eine erste Trennkupplung (TK1) vorgesehen ist.
3. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwi schen der Ausgangsseite (AS) des zweiten Hybridmoduls (HS2) und dem zweiten Getriebeeingang eine zweite Trennkupplung (TK2) vorgesehen ist.
4. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass eine erste oder eine zweite Trennkupplung /TK1 ; TK2) drei Schaltstellungen aufweist, wobei jeweils eine Schaltstellung vorgesehen ist, um die Verbindung zwischen der Ausgangseite (AS) des ersten oder zweiten Hybridmoduls (HS1 ; HS2) mit dem Getriebemodul (GM) herzustellen oder zu trennen und in einer dritten Schaltstellung eine Parksperre (PS) mit dem Ge triebemodul (GM) verbindbar ist.
5. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass der erste Getriebeeingang und der zweite Getriebeeingang mit einer gemeinsamen Welle des Getriebemoduls (GM) ver bunden sind.
6. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Getriebeeingang und der zweite Getriebeeingang mit unter schiedlichen Wellen des Getriebemoduls (GM) verbunden sind.
7. Antriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe modul (GM) mehrere Getriebestufen (GS) aufweist, und dass der ersten Ge triebeeingang und der zweite Getriebeeingang mit unterschiedlichen Getriebe stufen (GS) verbunden sind.
8. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das Getriebemodul (GM) ein Differential (D) umfasst.
9. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass die Getriebestufe (GS) zumindest eine feste und/oder eine mehrstufig-schaltbare Übersetzung umfasst.
10. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das erste Hybridmodul (HS1) eine KO-Kupplung umfasst, mit der die Verbindung zwischen dem Verbrennungsmotor (VM) und der ers ten E-Maschine (EM1) unterbrechbar ist.
11. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass das erste Hybridmodul (HS1) zumindest einen Dreh schwingungsdämpfer, einen Tilger und/oder eine andere Einrichtung zur Re duzierung von Drehungleichförmigkeiten (SD) seitens des Verbrennungsmo tors (VM) umfasst, vorzugsweise zwischen der Eingangsseite und der ersten E-Maschine (EM1).
12. Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch ge kennzeichnet, dass zwischen der E-Maschine (EM1 ; EM2) und der Ausgangs seite (AS) des ersten und/oder zweiten Hybridmoduls (HS1 ; HS2) ein Übertra gungsgetriebe (UG) in Form eines Zugmitteltriebs, Zahnradgetriebes und/oder eines Planetengetriebes vorgesehen ist.
13. Fahrzeug mit einem Antriebsstrang nach einem der vorangegangenen An sprüche.
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