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Stand der Technik
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Hybrid-Antriebsstränge weisen in der Regel elektrische Maschinen und Kupplungen auf. Beispielsweise besteht ein sogenannter „Power Split Hybrid-Antriebsstrang“ aus einem Planetenradsatz, einem Verbrennungsmotor und zwei Elektromaschinen. Eine der Maschinen ist am Abtrieb angeordnet und kann das Fahrzeug antreiben oder verzögern. Die zweite Elektromaschine stützt eine Welle des Planetenradsatzes, damit der Verbrennungsmotor ein Moment an den Abtrieb liefern kann. Der Nachteil eines derartigen Antriebsstrangs liegt darin, dass zwei leistungsstarke Elektromaschinen benötigt werden, da der gesamte Fahrbereich durch die Elektromaschinen abgedeckt werden muss. Bei hohen Geschwindigkeiten hat ein derartiger Antriebsstrang Nachteile im Antriebsstrangwirkungsgrad.
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Bei einem weiteren Antriebsstrang, auch als „P2-Hybrid-Antriebsstrang“ bekannt, sind zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe eine schmale Elektromaschine und eine Kupplung eingebaut. Die zusätzliche Kupplung trennt den Verbrennungsmotor im elektrischen Fahrbetrieb von der Elektromaschine. Durch Schließen der Kupplung kann der Verbrennungsmotor gestartet werden. Nachteilig bei dieser Bauweise ist, dass für einen schmalen Aufbau der Elektromaschine bei einer hohen Maschinenleistung, viel teures Magnetmaterial benötigt wird. Ferner kann bei bereits bestehenden quer eingebauten Getrieben das Antriebskonzept nur schwer umgesetzt werden, da nicht ausreichend Platz vorhanden ist. Ferner müssen bei dieser Ausführungsweise die Elektromaschine und der Verbrennungsmotor den gleichen Drehzahlbereich haben. Damit ist ein Hochdrehzahlkonzept der Elektromaschine für eine kompaktere Bauweise nicht möglich.
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Bei einem weiteren Antriebsstrang, auch als „Axle Split Hybrid-Antriebsstrang“ bekannt, wird eine nicht angetriebene Antriebsachse durch eine zusätzliche Antriebsachse mit einer Elektromaschine erweitert. Elektrisches Fahren und Rekuperieren wird durch diese zusätzliche Antriebsachse realisiert. Ferner kann mit der zweiten Elektromaschine der Verbrennungsmotor gestartet werden. Dieses System ist allerdings teuer, da zwei elektrische Maschinen und eine zusätzliche Antriebsachse nötig sind. Ferner muss eine Antriebsmaschine mit Anbindung über nur eine Übersetzung zu den Rädern bei hohen Geschwindigkeiten abgekoppelt werden und einen hohen Drehzahlbereich ohne Schaltung abdecken.
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Bei einem weiteren Antriebsstrang, auch als „eDCT-Hybrid-Antriebsstrang“ (elektrifiziertes Doppelungsgetriebe-System) bezeichnet, ist ein konventionelles Doppelkupplungsgetriebe mit einer Elektromaschine verbunden, die an einer Vorgelegewelle des Doppelkupplungsgetriebes mit geraden Gangstufen angebunden ist. Zum elektrischen Fahren kann die Elektromaschine alle Gänge der angebundenen Vorgelegewelle des Doppelkupplungsgetriebes nutzen. Dabei tritt bei einer Schaltung im elektrischen Fahren eine Zugkraftunterbrechung auf. Ein Verbrennungsmotorstart mit Hilfe der Elektromaschine erfordert eine sehr genaue Regelung der Kupplungen. Ferner muss die Schaltstrategie im elektrischen Fahren so gewählt werden, dass eine Systemreaktionszeit bei Kick-down noch akzeptabel ist. Kick-down kann dabei einen Fahrerwunsch nach maximal verfügbarer Antriebsleistung bedeuten, wenn das Fahrpedal vollständig durchgetreten wird.
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Offenbarung der Erfindung
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Es kann daher ein Bedarf an einem verbesserten Antriebsstrang für Hybridfahrzeuge bestehen, der insbesondere die Nachteile der oben genannten Systeme überwindet und dabei kostengünstig und effizient ist.
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Dieser Bedarf kann durch den Gegenstand der vorliegenden Erfindung gemäß den unabhängigen Ansprüchen gedeckt werden. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Im Folgenden werden Merkmale, Einzelheiten und mögliche Vorteile einer Vorrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung im Detail diskutiert.
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Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsstrang für Hybridfahrzeuge vorgestellt. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor, eine Elektromaschine, ein erstes Mehrfachkupplungsgetriebe mit einem ersten Getriebeeingang und einem ersten Getriebeausgang und ein zweites Mehrfachkupplungsgetriebe mit einem zweiten Getriebeeingang und einem zweiten Getriebeausgang auf. Das erste Mehrfachkupplungsgetriebe ist dabei ausgeführt, die Elektromaschine mit dem ersten Getriebeausgang zu verbinden. Das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe ist dabei ausgeführt, den Verbrennungsmotor mit dem ersten Getriebeeingang des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes zu verbinden.
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Anders ausgedrückt basiert die Idee der vorliegenden Erfindung darauf, einen Verbrennungsmotor durch zwei Mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere durch zwei Doppelkupplungsgetriebe, die in Serie bzw. hintereinander geschaltet sind und unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse aufweisen, mit den Rädern eines Hybridfahrzeugs zu verbinden. Dabei wird eine Elektromaschine ebenfalls mit den Rädern des Hybridfahrzeugs über eines der Mehrfachkupplungsgetriebe verbunden.
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Der erfindungsgemäße Antriebsstrang mit zwei in Serie geschalteten Mehrfachkupplungsgetrieben vereint die folgenden Vorteile: Der Verbrennungsmotor kann in jedem Fahrzustand über die Elektromaschine gestartet werden. Dabei müssen der Verbrennungsmotor und die Elektromaschine nicht zwangsläufig die gleichen Drehzahlbereiche haben. Ferner kann dank dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang der Verbrennungsmotor über mehrere, insbesondere über mindestens vier Übersetzungsstufen mit dem Abtrieb verbunden werden. Beim elektrischen Fahren mittels der Elektromaschine tritt dank dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang beim Wechseln von zwei Übersetzungsstufen keine Zugkraftunterbrechung auf. Hierbei kann die Elektromaschine über mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungsstufen mit den Rädern verbunden werden. Ferner eignet sich der Antriebsstrang für einen kostengünstigen Markt der Kompaktklasse in allen Fahrzeugvarianten. Die Elektromaschine des Antriebsstrangs ist dabei vorteilhafterweise eine Hochvoltelektromaschine, die in kompakter Bauweise realisierbar ist und alle Funktionen des Antriebsstrangs darstellen kann. Ferner hat der erfindungsgemäße Antriebsstrang eine hohe Effizienz im gesamten Geschwindigkeitsbereich und ist in einer kurzen und kompakten Bauweise realisiert. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist, dass der Verbrennungsmotor die Elektromaschine im Fahrzeugstillstand betreiben kann.
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Der Antriebsstrang ist dabei für Hybridfahrzeuge wie zum Beispiel Pkws geeignet. Die Elektromaschine kann beispielsweise als Motor und als Generator betrieben werden. Das erste und das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe weisen jeweils mindestens zwei, ggf. drei oder vier Teilgetriebe auf. Insbesondere können die Mehrfachkupplungsgetriebe als Doppelkupplungsgetriebe mit jeweils zwei parallelen Getriebesträngen ausgeführt sein. Dabei kann jeder Getriebestrang jeweils ein Kupplungsglied bzw. eine Kupplung, die zwischen einem Schließ- und einem Öffnungszustand verstellbar ist, aufweisen. Bei jeder Mehrfachkupplung kann höchstens eine Kupplung bzw. ein Kupplungsglied geschlossen sein. Bei geschlossener Kupplung wird eine Momentübertragung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang gewährleistet.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Elektromaschine zwischen dem ersten Mehrfachkupplungsgetriebe und dem zweiten Mehrfachkupplungsgetriebe angeordnet.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist der Antriebsstrang ferner eine Zwischenwelle auf. Die Zwischenwelle verbindet dabei den zweiten Getriebeausgang des zweiten Mehrfachkupplungsgetriebes mit dem ersten Getriebeeingang des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes. Die Elektromaschine ist dabei an die Zwischenwelle angebunden. Die Elektromaschine kann somit zum Beispiel direkt über das erste Mehrfachkupplungsgetriebe durch mindestens zwei unterschiedliche Übersetzungsstufen mit den Rädern des Fahrzeugs zum elektrischen Fahren verbunden werden. Die Elektromaschine kann z.B. seitlich an der Zwischenwelle angeflanscht oder direkt in die Zwischenwelle integriert sein. Dabei kann die Elektromaschine beispielsweise über eine Getriebestufe mit einem definierten Übersetzungsverhältnis an die Zwischenwelle angebunden sein. Das Übersetzungsverhältnis kann dabei auch als Übersetzungsstufe bezeichnet werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Verbrennungsmotor am zweiten Getriebeeingang des zweiten Mehrfachkupplungsgetriebes angeordnet. Zum Verbinden des Verbrennungsmotors mit den Rädern des Fahrzeugs müssen somit eine Kupplung des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes und eine Kupplung des zweiten Mehrfachkupplungsgetriebes geschlossen sein. Hierdurch können unterschiedliche Kombinationen von Übersetzungsstufen in den Mehrfachkupplungsgetrieben gewählt werden, so dass alle Gänge des Fahrzeugs abgedeckt sind und der Verbrennungsmotor im optimalen Betriebsbereich betrieben werden kann.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist das erste Mehrfachkupplungsgetriebe mindestens eine erste Kupplung und mindestens eine zweite Kupplung auf. Das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe weist dabei mindestens eine dritte und mindestens eine vierte Kupplung auf. Das heißt, sowohl das erste als auch das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe können als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt sein.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung weist die erste Kupplung ein vorgegebenes erstes Übersetzungsverhältnis auf. Die zweite Kupplung weist ein vorgegebenes zweites Übersetzungsverhältnis auf. Die dritte Kupplung weist ein vorgegebenes drittes Übersetzungsverhältnis und die vierte Kupplung ein vorgegebenes viertes Übersetzungsverhältnis auf. Dabei unterscheiden sich das erste Übersetzungsverhältnis vom zweiten Übersetzungsverhältnis und das dritte vom vierten Übersetzungsverhältnis. Das heißt, jede Kupplung weist jeweils ein festes Übersetzungsverhältnis auf. Anders ausgedrückt ist jeweils ein fester Gang pro Kupplung vorgesehen. Beispielsweise kann durch die Ausführung des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes mit zwei unterschiedlichen festen Übersetzungsverhältnissen an den jeweiligen Kupplungen gewährleistet werden, dass im elektrischen Fahrbetrieb keine Zugkraftunterbrechung beim Schalten stattfindet. Ebenso ist durch Überblenden der Kupplungen im ersten oder im Zweifachkupplungsgetriebe ein hybridischer Fahrbetrieb ohne Zugkraftunterbrechung möglich. Dabei können sich ferner das erste Übersetzungsverhältnis vom dritten Übersetzungsverhältnis und das zweite Übersetzungsverhältnis vom vierten Übersetzungsverhältnis unterscheiden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist nach mindestens einer der Kupplungen ein Schaltelement vorgesehen. Das Schaltelement ist dabei ausgeführt, ein fünftes und ein sechstes Übersetzungsverhältnis bereitzustellen. Anders ausgedrückt kann die feste Übersetzung nach jeder Kupplung durch das Schaltelement um zwei oder mehrere Vorwärts- und/oder Rückwärtsgänge erweitert werden. Hierdurch kann die Gangzahl beliebig erhöht werden.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist am Verbrennungsmotor eine Startvorrichtung vorgesehen. Die Startvorrichtung kann beispielsweise als Starter bzw. als Start/Stopp-Motor ausgeführt sein. Dabei kann die Startvorrichtung direkt mit dem Verbrennungsmotor verbindbar sein. Durch das Vorsehen einer Startvorrichtung kann auf einen Momentvorhalt an der Elektromaschine für einen Start des Verbrennungsmotors verzichtet werden. Auf diese Weise steht beim elektrischen oder hybridischen Fahren mehr Drehmoment an der Elektromaschine zur Verfügung.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist am ersten Getriebeausgang des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes ein Differential bzw. Differentialgetriebe vorgesehen. Der erste Getriebeausgang ist dabei über das Differential mit den Rädern des Fahrzeugs verbunden.
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Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines oben beschriebenen Antriebsstrangs vorgestellt. Das Verfahren weist die folgenden Schritte auf: Bereitstellen eines Verbrennungsmotors; Bereitstellen einer Elektromaschine; Bereitstellen eines ersten Mehrfachkupplungsgetriebes mit einem ersten Getriebeeingang und einem ersten Getriebeausgang; Anbinden der Elektromaschine derart an das erste Mehrfachkupplungsgetriebe, dass die Elektromaschine mittels des Mehrfachkupplungsgetriebes mit dem ersten Getriebeausgang verbindbar ist; Bereitstellen eines zweiten Mehrfachkupplungsgetriebes mit einem zweiten Getriebeeingang und einem zweiten Getriebeausgang; Anbinden des Verbrennungsmotors derart an das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe, dass der Verbrennungsmotor mittels des zweiten Mehrfachkupplungsgetriebes mit dem ersten Getriebeeingang des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes verbindbar ist.
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Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich
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1 zeigt schematisch den Aufbau eines Antriebsstrangs gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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Die Figur ist lediglich eine schematische Darstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. ihrer Bestandteile gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Insbesondere Abstände und Größenrelationen sind in der Figur nicht maßstabsgetreu wiedergegeben.
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Das Ausführungsbeispiel in 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 mit einem Verbrennungsmotor 3 und einer Elektromaschine 5. Das erste Mehrfachkupplungsgetriebe 7 und das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe 17 sind jeweils als Doppelkupplungsgetriebe mit parallelen Getriebesträngen ausgeführt und in Serie hintereinander angeordnet. Das erste Mehrfachkupplungsgetriebe 7 weist einen ersten Getriebeeingang 9 und einen ersten Getriebeausgang 11 auf. Dabei ist eine erste Kupplung 13 parallel zu einer zweiten Kupplung 15 im ersten Mehrfachkupplungsgetriebe 7 angeordnet. An der ersten Kupplung 13 ist ein erstes Übersetzungsverhältnis 35 vorgesehen. An der zweiten Kupplung 15 ist ein zweites Übersetzungsverhältnis 37 vorgesehen, dass sich vom ersten Übersetzungsverhältnis 35 unterscheidet. Die Elektromaschine 5 kann über die erste Kupplung 13 mit einem ersten Übersetzungsverhältnis 35 oder über die zweite Kupplung 15 mit einem zweiten Übersetzungsverhältnis 37 mit dem ersten Getriebeausgang 11 und damit mit den Rädern 31 des Fahrzeugs verbunden werden.
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Die Elektromaschine 5 ist dabei an eine Zwischenwelle 27 über eine Getriebestufe mit einem siebten Übersetzungsverhältnis 45 angebunden. Die Zwischenwelle 27 verbindet dabei das erste Mehrfachkupplungsgetriebe 7 mit dem zweiten Mehrfachkupplungsgetriebe 17. Das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe 17 weist einen zweiten Getriebeeingang 19 und einen zweiten Getriebeausgang 21 auf. Der Verbrennungsmotor 3 ist dabei an den zweiten Getriebeeingang 19 angebunden. Das zweite Mehrfachkupplungsgetriebe 17 weist im Ausführungsbeispiel in 1 ebenso wie das erste Mehrfachkupplungsgetriebe 7 zwei parallel zueinander angeordnete Getriebestränge mit einer dritten Kupplung 23 und einer vierten Kupplung 25 auf. Die dritte Kupplung 23 kann mittels einer Getriebestufe mit einem dritten Übersetzungsverhältnis 39 den Verbrennungsmotor 3 mit der Zwischenwelle 27 verbinden. Die vierte Kupplung 25 kann den Verbrennungsmotor 3 mittels einer Getriebestufe mit einem vierten Übersetzungsverhältnis 41 ebenfalls mit der Zwischenwelle 27 verbinden.
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Am Verbrennungsmotor 3 ist dabei ein Starter 29 vorgesehen. Am ersten Getriebeausgang 11 des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes 7 ist zwischen den Rädern 31 und dem ersten Getriebeausgang 11 ein Differential 33 vorgesehen. Nach den Kupplungen 13, 15, 23 und 25 kann jeweils ein in den Figuren nicht gezeigtes Schaltelement vorgesehen sein, das weitere Vorwärts- und/oder Rückwärtsgänge bereitstellt.
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Anders ausgedrückt weist der Antriebsstrang 1 für Hybridfahrzeuge eine Elektromaschine 5 auf, die über eine Getriebestufe mit der Eingangswelle eines ersten Mehrfachkupplungsgetriebes 7 mit jeweils einem festen Gang pro Kupplung 13, 15 mit dem Abtrieb verbindbar ist. Der Verbrennungsmotor 3 kann dabei mittels des zweiten Mehrfachkupplungsgetriebes 17, das jeweils einen festen Gang pro Kupplung 23, 25 aufweist, mit der Eingangswelle des ersten Mehrfachkupplungsgetriebes 7 verbunden werden. Dank diesem Aufbau lassen sich für den Verbrennungsmotor 3 vier unterschiedliche Übersetzungsstufen und für die Elektromaschine 5 zwei unterschiedliche Übersetzungsstufen realisieren. Durch Überblenden der Kupplungen 13, 15, 23, 25 im ersten bzw. zweiten Mehrfachkupplungsgetriebe 7, 17 lassen sich alle Gänge im hybridischen und elektrischen Fahrbetrieb ohne eine Zugkraftunterbrechung schalten. Ferner wird durch den Einsatz von mindestens vier einzelnen Kupplungen 13, 15, 23, 25 mit festen Gangstufen je Kupplung keinerlei Schaltaktuatorik benötigt. Die Elektromaschine 5 kann dabei sowohl als kompakte, permanent erregte Synchronmaschine (PSM), als Asynchronmaschine (ASM) oder in einer anderen Art einer Drehfeldmaschine ausgeführt sein. Durch den Aufbau aus zwei Mehrfachkupplungsgetrieben 7, 17, insbesondere aus zwei Doppelkupplungsgetrieben und einer seitlich angeflanschten Elektromaschine 5, wird eine kompakte Bauweise ermöglicht. Ferner kann der erfindungsgemäße Antriebsstrang 1 kostengünstig hergestellt und beispielsweise in der Kompaktklasse in allen Fahrzeugvarianten eingesetzt werden.
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Die Elektromaschine 5 ist zwischen den zwei Mehrfachkupplungsgetrieben 7, 17 mit einem siebten Übersetzungsverhältnis 45 an die Zwischenwelle 27 angebunden. Die Elektromaschine 5 kann alternativ auch direkt an die Übersetzungsstufe mit dem dritten Übersetzungsverhältnis 39 oder die Übersetzungsstufe mit dem vierten Übersetzungsverhältnis 41 angebunden werden. Für den elektrischen Betrieb lassen sich mit geöffneter dritter Kupplung 23 und geöffneter vierter Kupplung 25 über die erste Kupplung 13 und die zweite Kupplung 15 zwei verschiedene Übersetzungsstufen bzw. Übersetzungsverhältnisse, nämlich das erste Übersetzungsverhältnis 35 und das zweite Übersetzungsverhältnis 37, realisieren. Dank der zwei unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse kann die Elektromaschine 5 den kompletten Geschwindigkeitsbereich eines Fahrzeugs abdecken. Damit eignet sich der Antriebsstrang 1 optimal zur Anwendung für Plug-In-Fahrzeuge.
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Im hybridischen Betrieb wird der Verbrennungsmotor 3 durch Schließen der dritten Kupplung 23 oder durch Schließen der vierten Kupplung 25 mit der Zwischenwelle 27 verbunden. Durch die Kombinationsmöglichkeiten zum Verbinden des Verbrennungsmotors 3 mit den Rädern 31 des Fahrzeugs lassen sich für den Verbrennungsmotor 3 vier unterschiedliche Übersetzungsstufen realisieren. Dabei können beispielsweise die dritte Kupplung 23 und gleichzeitig die erste Kupplung 13 oder die zweite Kupplung 15 geschlossen sein. Alternativ kann die vierte Kupplung 25 und gleichzeitig die erste Kupplung 13 oder die zweite Kupplung 15 geschlossen sein. Auf diese Weise kann das Fahrzeug auch bei einer Batterie mit niedrigem Ladezustand vollständig nutzbar bleiben, ohne dass die Reichweite des Fahrzeugs eingeschränkt wird. Die Elektromaschine 5 und der Verbrennungsmotor 3 können dank der Übersetzungsstufen zwischen der Elektromaschine 5 und dem Verbrennungsmotor 3 in unterschiedlichen Drehzahlbereichen betrieben werden. Hierdurch lässt sich die Elektromaschine 5 als Hochdrehzahlmaschine in einer kompakten Bauweise mit sehr hoher Leistungsdichte realisieren.
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Zum Standladen kann die dritte Kupplung 23 oder die vierte Kupplung 25 geschlossen werden. Die erste Kupplung 13 und die zweite Kupplung 15 bleiben beim Standladen geöffnet. Durch Schließen der ersten Kupplung 13 oder der zweiten Kupplung 15 kann aus dem Standladen ohne Zeitverzögerung losgefahren werden. Durch Schließen der dritten Kupplung 23 oder der vierten Kupplung 25 aus dem elektrischen Fahren kann der Verbrennungsmotor 3 gestartet werden. Um eine Rückwirkung auf den Abtrieb während des Starts des Verbrennungsmotors 3 zu vermeiden, kann die Elektromaschine 5 dabei das benötigte Startmoment für den Verbrennungsmotor 3 zusätzlich bereitstellen. Alternativ kann der Verbrennungsmotor 3 auch aus der Schwungenergie der Elektromaschine 5 oder des Fahrzeugs durch Schließen der dritten Kupplung 23 oder der vierten Kupplung 25 gestartet werden. Dabei kann beispielsweise mit Hilfe eines Regelalgorithmus für den Startablauf zuerst die erste Kupplung 13 bzw. zuerst die zweite Kupplung 15 in Schlupf gebracht werden und anschließend die Schwungenergie der Elektromaschine 5 durch Erhöhen der Drehzahl der Elektromaschine 5 erhöht werden. Anschließend kann die dritte Kupplung 23 bzw. die vierte Kupplung 25 geschlossen werden.
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Im Folgenden wird beispielhaft ein Ausführungsbeispiel für Drehzahlen und Übersetzungsverhältnisse am Antriebsstrang 1 genannt. Beispielsweise kann der Verbrennungsmotor 3 ein maximales Drehmoment von 250 Nm aufweisen. Die Maximaldrehzahl des Verbrennungsmotors 3 kann dabei bei 6500 Umdrehungen pro Minute liegen. Die Elektromaschine 5 kann dabei ein maximales Drehmoment von 75 Nm aufweisen. Die Maximaldrehzahl der Elektromaschine 5 kann dabei bei 18.000 Umdrehungen pro Minute liegen. Das erste Übersetzungsverhältnis 35 an der ersten Kupplung 13 kann 2,6 betragen. Das zweite Übersetzungsverhältnis 37 an der zweiten Kupplung 15 kann dabei 1,15 betragen. Das dritte Übersetzungsverhältnis 39 an der dritten Kupplung 23 kann 1,3 betragen. Das vierte Übersetzungsverhältnis 41 an der vierten Kupplung 25 kann 0,87 betragen. Das siebte Übersetzungsverhältnis 45 an der Elektromaschine 5 kann dabei 2,4 betragen. Am Differential 33 kann ein weiteres Übersetzungsverhältnis von 3,44 vorliegen. Ein Durchmesser der Räder 31 kann 0,63 m betragen.
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Für die verschiedenen Kombinationen von geschlossenen Kupplungen 13, 15, 23, 25 können sich die folgenden Geschwindigkeitsbereiche ergeben:
- 1. elektrischer Betrieb erste Kupplung 13 geschlossen: 0–107 km/h;
- 2. elektrischer Betrieb zweite Kupplung 15 geschlossen: 0–225 km/h;
- 3. hybridischer Betrieb dritte Kupplung 23 und erste Kupplung 13 geschlossen: 0–66 km/h;
- 4. hybridischer Betrieb vierte Kupplung 25 und erste Kupplung 13 geschlossen: 15–99 km/h;
- 5. hybridischer Betrieb dritte Kupplung 23 und zweite Kupplung 15 geschlossen: 20–150 km/h;
- 6. hybridischer Betrieb vierte Kupplung 25 und zweite Kupplung 15 geschlossen: 30–200 km/h.
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Das maximale Antriebsmoment bei diesem Ausführungsbeispiel liegt bei ca. 1600 Nm im elektrischen Betrieb. Damit kann zum Beispiel bei einem Kompaktklassenfahrzeug bis ca. 20 % Steigung rein elektrisch angefahren werden. Bei einem maximalen Antriebsmoment von ca. 3500 Nm im hybridischen Betrieb müssen die dritte Kupplung 23 und vierte Kupplung 25 maximal 250 Nm übertragen können und die erste Kupplung 13 und zweite Kupplung 15 müssen maximal 400 Nm übertragen können. Bei einem Einsatz kleinerer Verbrennungsmotoren 3 mit geringeren Antriebsmomenten kann das maximale Kupplungsmoment auch auf maximal 200 Nm für die dritte Kupplung 23 und für vierte Kupplung 25 bzw. maximal 300 Nm für die erste Kupplung 13 und für die zweite Kupplung 15 bei einem maximalen Antriebsmoment von ca. 2500 Nm gesenkt werden.
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Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „aufweisend“ oder ähnliche nicht ausschließen sollen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Des Weiteren sei darauf hingewiesen, dass „eine“ oder „ein“ keine Vielzahl ausschließen. Außerdem können in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Es wird ferner angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Umfang der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
