DE102015204117A1 - Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben - Google Patents
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Abstract
Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einem Schaltgetriebe (2); mit einem die Elemente Sonnenrad (18), Steg (20) und Hohlrad (19) aufweisenden Planetengetriebe (6); mit einer elektrischen Maschine (3), die Bestandteil eines Hybridantriebs ist, wobei die elektrische Maschine (3) fest an das Sonnenrad (18) des Planetengetriebes (6) gekoppelt ist; und mit einem formschlüssigen Schaltelement (7), welches in einer ersten geschlossenen Schaltstellung (B) das Sonnenrad (18) und das Hohlrad (19) des Planetengetriebes (6) unter Bereitstellung eines Blockumlaufs für das Planetengetriebe (6) aneinander koppelt, und welches in geöffneter Stellung das Sonnenrad (18) und das Hohlrad (19) des Planetengetriebes (6) voneinander trennt; wobei das Hohlrad (20) des Planetengetriebes (6) fest an eine Welle (22) gekoppelt ist, an die ein Verbrennungsmotor (4) des Hybridantriebs fest anbindbar ist; wobei das Getriebe (2) zwei Getriebeeingangswellen (8, 10) und eine Getriebeausgangswelle (9) aufweist, nämlich eine erste, als Hauptwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle (8), die fest an die Getriebeausgangswelle (9) gekoppelt ist, und eine zweite Getriebeeingangswelle (10), welche fest an den Steg (20) des Planetengetriebes (6) angebunden ist; wobei zwischen das Planetengetriebe (6) und die erste Getriebeeingangswelle (8) ein reibschlüssiges Schaltelement (21) geschaltet ist, welches in geschlossenem Zustand die erste Getriebeeingangswelle (8) an die Welle (22) koppelt, an welche der Verbrennungsmotor (4) fest anbindbar ist, und die in geöffnetem Zustand die erste Getriebeeingangswelle (8) von der Welle (22), an welche der Verbrennungsmotor (4) fest anbindbar ist, trennt; und wobei das formschlüssige Schaltelement (7), welches in der ersten geschlossenen Schaltstellung (B) das Sonnenrad (18) und das Hohlrad (19) des Planetengetriebes (6) aneinander koppelt, in einer zweiten geschlossenen Schaltstellung (A) die Welle (22), an welche der Verbrennungsmotor (4) fest anbindbar ist, gehäuseseitig anbindet und damit blockiert.
Description
- Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, einen Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben.
- Aus der
DE 10 2011 085 201 A1 ist eine Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs mit einem Schaltgetriebe, einem Planetengetriebe, einer elektrischen Maschine und einem formschlüssigen Schaltelement bekannt. Das Planetengetriebe umfasst die Elemente Sonnenrad, Steg und Hohlrad. Die elektrische Maschine, die Bestandteil eines Hybridantriebs ist, ist fest an das Sonnenrad des Planetengetriebes gekoppelt. Das formschlüssige Schaltelement koppelt in einer ersten geschlossenen Schaltstellung das Sonnenrad des Planetengetriebes an das Hohlrad des Planetengetriebes unter Bereitstellung eines Blockumlaufs für das Planetengetriebe. In einer zweiten geschlossenen Schaltstellung des formschlüssigen Schaltelements sind das Sonnenrad und Hohlrad des Planetengetriebes voneinander getrennt, wobei in dieser zweiten Schaltstellung des formschlüssigen Schaltelements der Verbrennungsmotor an das Hohlrad des Planetengetriebes koppelbar ist. Der Steg des Planetengetriebes ist fest an eine Getriebeeingangswelle des Schaltgetriebes gekoppelt, wobei zwischen diese Getriebeeingangswelle des Schaltgetriebes und den Verbrennungsmotor eine Anfahrkupplung geschaltet ist. - Die aus der
DE 10 2011 085 201 A1 bekannte Vorrichtung stellt ein sogenanntes elektrodynamisches Anfahrelement für ein Hybridfahrzeug bereit. Dann, wenn im Schaltgetriebe ausschließlich formschlüssige Schaltelemente verbaut sind, können Schaltungen im Schaltgetriebe jedoch nur mit Zugkraftunterbrechung durchgeführt werden. - Es besteht Bedarf an einer neuartigen Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, welche die Ausführung von Lastschaltungen im Schaltgetriebe auch dann ermöglicht, wenn in demselben ausschließlich formschlüssige Schaltelemente verbaut sind. Ferner soll die Vorrichtung ein rein elektrisches Fahren und ein leistungsverzweigtes Anfahren in hoher Qualität ermöglichen.
- Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine neuartige Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, einen Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben zu schaffen.
- Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß ist das Hohlrad des Planetengetriebes fest an eine Welle gekoppelt, an die ein Verbrennungsmotor des Hybridantriebs fest anbindbar ist. Das Getriebe weist zwei Getriebeeingangswellen und eine Getriebeausgangswelle auf, nämlich eine erste, als Hauptwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle, die fest an die Getriebeausgangswelle gekoppelt ist, und eine zweite Getriebeeingangswelle, welche fest an den Steg des Planetengetriebes angebunden ist. Zwischen das Planetengetriebe und die erste Getriebeeingangswelle ist ein reibschlüssiges Schaltelement geschaltet, welches in geschlossenem Zustand die erste Getriebeeingangswelle an die Welle koppelt, an welche der Verbrennungsmotor fest anbindbar ist, und die in geöffnetem Zustand die erste Getriebeeingangswelle von der Welle, an welche der Verbrennungsmotor fest anbindbar ist, trennt. Das formschlüssige Schaltelement, welches in der ersten geschlossenen Schaltstellung das Sonnenrad und das Hohlrad des Planetengetriebes aneinander koppelt, bindet in einer zweiten geschlossenen Schaltstellung die Welle, an welche der Verbrennungsmotor fest anbindbar ist, gehäuseseitig an und blockiert damit dieselbe.
- Die erfindungsgemäße Vorrichtung erlaubt die Ausführung hochqualitativer Lastschaltungen im Schaltgetriebe, und zwar insbesondere dann, wenn dasselbe ausschließlich formschlüssige Schaltelemente umfasst. Ferner kann rein elektrisches Fahren sowie ein leistungsverzweigtes Anfahren in hoher Qualität gewährleistet werden.
- Nach einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste Getriebeeingangswelle als Vollwelle und die zweite Getriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgeführt, welche die Vollwelle abschnittsweise konzentrisch umgibt. Diese Ausführung ist einfach und bauraumsparend.
- Nach einer vorteilhaften Weiterbildung weist das Schaltgetriebe als Schaltelemente ausschließlich formschlüssige Schaltelemente umfasst, die abhängig von ihrer Schaltstellung Radsätze des Schaltgetriebes mit der ersten Getriebeeingangswelle oder der zweiten Getriebeeingangswelle koppeln oder von denselben abkoppeln. Diese Ausführung des Schaltgetriebes ist einfach und bauraumsparend.
- Der erfindungsgemäße Antriebsstrang ist in Patentanspruch 4 definiert. Erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben des Antriebsstrangs sind in den Patentansprüchen 5, 8 und 9 definiert.
- Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Antriebsstrangschema eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. -
1 zeigt eine erfindungsgemäße Vorrichtung1 für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, wobei die Vorrichtung1 ein Schaltgetriebe2 und eine elektrische Maschine3 umfasst. Die elektrische Maschine3 ist Bestandteil eines Hybridantriebs, wobei die erfindungsgemäße Vorrichtung1 an einen Verbrennungsmotor4 des Hybridantriebs ankoppelbar ist, insbesondere unter Zwischenschaltung eines Schwingungsdämpfers5 . - Zusätzlich zum Schaltgetriebe
2 und zur elektrischen Maschine3 umfasst die Vorrichtung1 ein Planetengetriebe6 , ein formschlüssiges Schaltelement7 sowie ein reibschlüssiges Schaltelement21 . - Die elektrische Maschine
3 ist fest an ein Sonnenrad18 des Planetengetriebes6 angebunden. - Das Schaltgetriebe
2 verfügt über zwei Getriebeeingangswellen8 und10 , wobei eine erste Getriebeeingangswelle8 als Hauptwelle des Schaltgetriebes2 ausgeführt ist und fest an eine Getriebeausgangswelle9 des Schaltgetriebes2 angebunden ist. Die erste Getriebeeingangswelle8 ist dabei vorzugsweise als Vollwelle ausgeführt. Die zweite Getriebeeingangswelle10 ist als Hohlwelle ausgeführt und umgibt die erste Getriebeeingangswelle8 abschnittsweise außen konzentrisch. - Die zweite Getriebeeingangswelle
10 des Schaltgetriebes2 ist fest an einen Steg20 des Planetengetriebes6 angebunden. - Das Getriebe
2 umfasst mehrere Radsätze11 ,12 ,13 ,14 ,15 und16 sowie mehrere formschlüssige Schaltelemente a, b, c, d, e, f und g. - Die Radsätze
11 ,12 ,13 ,14 ,15 und16 verfügen jeweils über ineinander kämmende Zahnräder, wobei erste Zahnräder dieser Radsätze11 bis16 , die der ersten Getriebeeingangswelle8 bzw. der Getriebeausgangswelle9 und der zweiten Getriebeeingangswelle10 zugeordnet sind, allesamt als Losräder ausgeführt sind, wohingegen zweite Zahnräder der Radsätze11 bis16 , die einer Vorgelegewelle17 des Schaltgetriebes2 zugeordnet sind, allesamt als Festräder ausgeführt sind. - Wie bereits ausgeführt, handelt es sich bei den Schaltelementen a bis g des Schaltgetriebes
2 ausschließlich um formschlüssige Schaltelemente, vorzugsweise um Klauenschaltelemente, wobei die Schaltelemente a und b und die Schaltelemente c und d und die Schaltelemente e und f jeweils als Doppelschaltelemente ausgeführt sind. - Wie bereits ausgeführt, ist die elektrische Maschine
3 fest an das Sonnenrad18 des Planetengetriebes6 angebunden. Der Steg20 des Planetengetriebes6 ist fest an die zweite Getriebeeingangswelle10 des Schaltgetriebes2 angebunden. Ein Hohlrad19 des Planetengetriebes6 ist fest an eine Welle22 gekoppelt, an die der Verbrennungsmotor4 fest anbindbar ist, also ohne Zwischenschaltung einer Anfahrkupplung. - Das formschlüssige Schaltelement
7 kann zwei geschlossene Schaltstellungen A und B sowie eine geöffnete Schaltstellung 0 einnehmen. In einer ersten Schaltstellung B dieses formschlüssigen Schaltelements7 sind das Sonnenrad18 und das Hohlrad19 des Planetengetriebes6 und damit die elektrische Maschine3 und der Verbrennungsmotor4 fest aneinander gekoppelt, wobei dann das Planetengetriebe6 im Blockumlauf betrieben wird und Drehzahlgleichheit zwischen der elektrischen Maschine3 und dem Verbrennungsmotor4 besteht. Dann, wenn das formschlüssige Schaltelement7 die geöffnete Schaltstellung 0 einnimmt, sind Sonnenrad18 und Hohlrad19 des Planetengetriebes6 voneinander getrennt. Auch in einer zweiten geschlossenen Schaltstellung A des formschlüssigen Schaltelements7 sind Sonnenrad18 und das Hohlrad19 des Planetengetriebes6 voneinander getrennt, wobei in dieser zweiten geschlossenen Schaltstellung A des formschlüssigen Schaltelements7 die Welle22 , an die der Verbrennungsmotor4 fest angebunden ist, und damit das Hohlrad19 gehäuseseitig angebunden und damit blockiert ist. - Wie oben bereits ausgeführt, umfasst die Vorrichtung
1 zusätzlich zum Schaltgetriebe2 , zur elektrischen Maschine3 , zum Planetengetriebe6 und zum formschlüssigen Schaltelement7 weiterhin das reibschlüssige Schaltelement21 , welches zwischen das Planetengetriebe6 und die erste Getriebeeingangswelle8 geschaltet ist, nämlich zwischen das Hohlrad19 des Planetengetriebes6 und die erste Getriebeeingangswelle8 . Dann, wenn dieses reibschlüssige Schaltelement21 geschlossen ist, ist das Hohlrad19 des Planetengetriebes6 und damit die Welle22 , an welcher der Verbrennungsmotor4 fest anbindbar ist, direkt an die erste Getriebeeingangswelle8 und damit an die Getriebeausgangswelle9 gekoppelt. Im geöffneten Zustand des reibschlüssigen Schaltelements21 trennt dasselbe die erste Getriebeeingangswelle8 von der Welle22 , an welcher der Verbrennungsmotor4 fest anbindbar ist. - Die erfindungsgemäße Vorrichtung
1 erlaubt bei Einbindung in einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs einen besonders vorteilhaften Betrieb des Hybridfahrzeugs, insbesondere die Ausführung von Lastschaltungen im Schaltgetriebe2 , welches ausschließlich formschlüssige Schaltelemente a bis g umfasst, ein elektrisches Fahren sowie ein leistungsverzweigtes Anfahren, und zwar jeweils in hoher Qualität. - Wie bereits ausgeführt, ist beim Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, der die erfindungsgemäße Vorrichtung
1 umfasst, die elektrische Maschine3 fest an das Sonnenrad18 des Planetengetriebes6 angebunden, der Verbrennungsmotor4 ist fest an die Welle22 und über die Welle22 fest an das Hohlrad19 des Planetengetriebes6 angebunden. Zwischen Verbrennungsmotor4 und Planetengetriebe6 ist demnach keine Anfahrkupplung geschaltet. Im Schaltgetriebe2 sind ausschließlich formschlüssige Schaltelemente, insbesondere Klauenkupplungen, verbaut. - Wie bereits ausgeführt, können bei dem in
1 gezeigten, erfindungsgemäßen Antriebsstrang, der die erfindungsgemäße Vorrichtung nutzt, Schaltungen im Schaltgetriebe2 als Lastschaltungen ausgeführt werden, und zwar in allen Gängen des Schaltgetriebes2 . Auf die Ausführung solcher Lastschaltungen wird nachfolgend eingegangen. - In einem Ausgangszustand zur Ausführung einer Lastschaltung im Getriebe
2 soll davon ausgegangen werden, dass das Hybridfahrzeug fährt, hierzu das reibschlüssige Schaltelement21 geöffnet ist und das formschlüssige Schaltelement7 die erste Schaltstellung B einnimmt, sodass sich demnach das Planetengetriebe6 im Blockumlauf befindet, in welchem Drehzahlgleichheit zwischen Verbrennungsmotor4 und der elektrischen Maschine3 besteht, wobei dann sowohl der Verbrennungsmotor4 als auch die elektrische Maschine3 ein Antriebsmoment an der zweiten Getriebeeingangswelle10 bereitstellen können. - Zur Ausführung einer Lastschaltung aus einem solchen Zustand heraus wird zunächst das formschlüssige Schaltelement
7 , welches sich im Blockumlauf des Planetengetriebes6 in der ersten geschlossenen Schaltstellung B befindet, über die elektrische Maschine3 lastfrei gestellt. - Nachfolgend wird dann, wenn das formschlüssige Schaltelement
7 lastfrei ist und kein Moment mehr überträgt, das formschlüssige Schaltelement7 geöffnet, also in die geöffnete Schaltstellung 0 überführt. - Nachfolgend wird der Verbrennungsmotor
4 auf eine Zieldrehzahl eines Zielgangs der auszuführenden Schaltung gebracht. Dies erfolgt unter Last gegen den Abtrieb über die elektrische Maschine3 . Hierbei wird abhängig vom Zielgang und damit abhängig von der Zieldrehzahl die elektrische Maschine3 entweder motorisch oder generatorisch betrieben, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors4 zur Überführung auf die Zieldrehzahl des Zielgang ausgehend von der Ist-Drehzahl des Ist-Gangs entweder zu erhöhen oder zu verringern. - Nachfolgend wird das reibschlüssige Schaltelement
21 teilweise geschlossen und damit in Schlupf gebracht und im Schlupf betrieben, sodass der Verbrennungsmotor4 über die erste Getriebeeingangswelle8 des Schaltgetriebes2 direkt ohne Schaltgetriebeübersetzung ein Moment an der Getriebeausgangswelle9 und damit am Abtrieb bereitstellt. In diesem Zustand übertragen die Radsätze11 bis16 des Schaltgetriebes2 kein Moment, sodass das Schaltgetriebe2 über die elektrische Maschine3 auf den Zielgang synchronisiert werden kann. - Nach dem Synchronisieren des Schaltgetriebes
2 wird in demselben der Zielgang der auszuführenden Schaltung eingelegt, wobei nachfolgend das reibschlüssige Schaltelement21 geöffnet und das formschlüssige Schaltelement7 zurück in die erste geschlossene Schaltstellung B überführt wird, sodass nachfolgend im Zielgang das Planetengetriebe6 wieder im Blockumlauf betrieben wird. - Vor dem Einlegen des Zielgangs im Schaltgetriebe
2 muss selbstverständlich der bisherige Istgang ausgelegt werden. Das Auslegen des Istgangs erfolgt nach dem teilweisen Schließen des reibschlüssigen Schaltelements21 , also nachdem das reibschlüssige Schaltelement21 die Last übernommen hat und die Radsätze11 bis16 des Schaltgetriebes2 kein Moment übertragen. Dann werden, wie oben ausgeführt, die Radsätze11 bis16 des Schaltgetriebes2 über die elektrische Maschine2 synchronisiert, um anschließend den Zielgang der auszuführenden Schaltung im Schaltgetriebe2 einzulegen. Bezogen auf die Radsätze11 bis16 des Schaltgetriebes2 ist die Ausführung der Schaltung lastfrei, bezogen auf den Abtrieb bzw. die Getriebeausgangswelle hingegen ist die Ausführung der Schaltung zugkraftunterbrechungsfrei. - Auf diese Art und Weise können Schaltungen im Schaltgetriebe
2 , welches ausschließlich formschlüssige Schaltelemente a bis g umfasst, unter Aufrechterhaltung der Zugkraft am Abtrieb bzw. an der Getriebeausgangswelle9 als Lastschaltungen ausgeführt werden. Alternativ können, wie aus der Praxis bekannt, Schaltungen selbstverständlich auch mit Zugkraftunterbrechung ausgeführt werden. - Ferner kann mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang in hoher Qualität rein elektrisch gefahren werden. Dazu wird das reibschlüssige Schaltelement
21 , welches im geschlossenen Zustand die erste Getriebeeingangswelle8 an den Verbrennungsmotor4 koppelt, geöffnet und offen gehalten. Das formschlüssige Schaltelement7 , welches in der ersten geschlossenen Schaltstellung B das Sonnenrad18 und das Hohlrad19 des Planetengetriebes6 aneinander koppelt, wird zum rein elektrischen Fahren in die zweite geschlossene Schaltstellung A überführt, um so den Verbrennungsmotor4 und die Welle22 gehäuseseitig anzubinden, sodass für die elektrische Maschine3 des Hybridantriebs die volle Standgetriebeübersetzung des Planetengetriebes6 wirkt. Die elektrische Maschine3 treibt über das Sonnenrad18 und den Steg20 in die zweite Getriebeeingangswelle10 des Getriebes2 zum rein elektrischen Fahren bei festgesetztem Verbrennungsmotor4 ein. - Weiterhin kann ein hochqualitatives leistungsverzweigtes Anfahren über die elektrische Maschine
3 und den Verbrennungsmotor4 realisiert werden. Hierzu sind anfänglich das formschlüssige Schaltelement7 und das reibschlüssige Schaltelement21 beide geöffnet. Ein vom Verbrennungsmotor4 bereitgestelltes Moment wird über die elektrische Maschine3 reduziert bzw. kompensiert bzw. abgestützt, nämlich dadurch, dass die elektrische Maschine3 zunächst generatorisch mit negativer Drehrichtung betrieben wird, die Drehzahl in negativer Drehrichtung reduziert und anschließend die elektrische Maschine3 in eine positive Drehrichtung überführt wird. Dann, wenn Drehzahlgleichheit zwischen dem Verbrennungsmotor4 und der elektrischen Maschine3 besteht, wird nachfolgend das formschlüssige Schaltelement7 zur Bereitstellung eines Blockumlaufs für das Planetengetriebe6 in die erste geschlossene Schaltstellung B überführt, wohingegen das reibschlüssige Schaltelement21 geöffnet bleibt. - Beim leistungsverzweigten Anfahren stellen die elektrische Maschine
3 und der Verbrennungsmotor4 an der zweiten Getriebeeingangswelle10 Antriebsmomente bereit und treiben beide in das Schaltgetriebe2 ein. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs
- 2
- Schaltgetriebe
- 3
- elektrische Maschine
- 4
- Verbrennungsmotor
- 5
- Schwingungsdämpfer
- 6
- Planetengetriebe
- 7
- formschlüssiges Schaltelement
- 8
- erste Getriebeeingangswelle
- 9
- Getriebeausgangswelle
- 10
- zweite Getriebeeingangswelle
- 11
- Radsatz
- 12
- Radsatz
- 13
- Radsatz
- 14
- Radsatz
- 15
- Radsatz
- 16
- Radsatz
- 17
- Vorgelegewelle
- 18
- Sonnenrad
- 19
- Hohlrad
- 20
- Steg
- 21
- reibschlüssiges Schaltelement
- 22
- Welle
- a
- Schaltelement
- b
- Schaltelement
- c
- Schaltelement
- d
- Schaltelement
- e
- Schaltelement
- f
- Schaltelement
- g
- Schaltelement
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102011085201 A1 [0002, 0003]
Claims (9)
- Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einem Schaltgetriebe (
2 ); einem die Elemente Sonnenrad (18 ), Steg (20 ) und Hohlrad (19 ) aufweisenden Planetengetriebe (6 ); einer elektrischen Maschine (3 ), die Bestandteil eines Hybridantriebs ist, wobei die elektrische Maschine (3 ) fest an das Sonnenrad (18 ) des Planetengetriebes (6 ) gekoppelt ist; einem formschlüssigen Schaltelement (7 ), welches in einer ersten geschlossenen Schaltstellung (B) das Sonnenrad (18 ) und das Hohlrad (19 ) des Planetengetriebes (6 ) unter Bereitstellung eines Blockumlaufs für das Planetengetriebe (6 ) aneinander koppelt, und welches in geöffneter Stellung das Sonnenrad (18 ) und das Hohlrad (19 ) des Planetengetriebes (6 ) voneinander trennt, dadurch gekennzeichnet, dass das Hohlrad (20 ) des Planetengetriebes (6 ) fest an eine Welle (22 ) gekoppelt ist, an die ein Verbrennungsmotor (4 ) des Hybridantriebs fest anbindbar ist; das Getriebe (2 ) zwei Getriebeeingangswellen (8 ,10 ) und eine Getriebeausgangswelle (9 ) aufweist, nämlich eine erste, als Hauptwelle ausgebildete Getriebeeingangswelle (8 ), die fest an die Getriebeausgangswelle (9 ) gekoppelt ist, und eine zweite Getriebeeingangswelle (10 ), welche fest an den Steg (20 ) des Planetengetriebes (6 ) angebunden ist; zwischen das Planetengetriebe (6 ) und die erste Getriebeeingangswelle (8 ) ein reibschlüssiges Schaltelement (21 ) geschaltet ist, welches in geschlossenem Zustand die erste Getriebeeingangswelle (8 ) an die Welle (22 ) koppelt, an welche der Verbrennungsmotor (4 ) fest anbindbar ist, und die in geöffnetem Zustand die erste Getriebeeingangswelle (8 ) von der Welle (22 ), an welche der Verbrennungsmotor (4 ) fest anbindbar ist, trennt; das formschlüssige Schaltelement (7 ), welches in der ersten geschlossenen Schaltstellung (B) das Sonnenrad (18 ) und das Hohlrad (19 ) des Planetengetriebes (6 ) aneinander koppelt, in einer zweiten geschlossenen Schaltstellung (A) die Welle (22 ), an welche der Verbrennungsmotor (4 ) fest anbindbar ist, gehäuseseitig anbindet und damit blockiert. - Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Getriebeeingangswelle (
8 ) als Vollwelle und die zweite Getriebeeingangswelle (10 ) als Hohlwelle ausgeführt ist, welche die Vollwelle abschnittsweise konzentrisch umgibt. - Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Schaltgetriebe (
2 ) als Schaltelemente (a, b, c, d, e, f, g) ausschließlich formschlüssige Schaltelemente umfasst, die abhängig von ihrer Schaltstellung Radsätze (11 ,12 ,13 ,14 ,15 ,16 ) des Schaltgetriebes (2 ) mit der ersten Getriebeeingangswelle (8 ) oder der zweiten Getriebeeingangswelle (10 ) koppeln oder von denselben abkoppeln. - Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, mit einer Vorrichtung (
1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, und mit einem die elektrische Maschine (3 ) und einen Verbrennungsmotor (4 ) umfassen Hybridantrieb, wobei der Verbrennungsmotor (4 ) fest an eine Welle (22 ) gekoppelt ist, die ihrerseits fest ohne Zwischenschaltung einer Anfahrkupplung an das Hohlrad (19 ) des Planetengetriebes (6 ) angebunden ist. - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs nach Anspruch 4, nämlich zur Ausführung einer Lastschaltung im Schaltgetriebe (
2 ) ausgehend von einer Fahrt, in welcher bei Planetengetriebe (6 ) im Blockumlauf sowohl vom Verbrennungsmotor (4 ) als auch von der elektrischen Maschine (3 ) ein Antriebsmoment an der zweiten Getriebeeingangswelle (10 ) bereitstellbar ist, wobei hierzu das formschlüssige Schaltelement (7 ), welches sich im Blockumlauf des Planetengetriebes (6 ) in der ersten geschlossenen Schaltstellung (B) befindet ist, über die elektrische Maschine (3 ) lastfrei gestellt wird und dann geöffnet wird; nachfolgend der Verbrennungsmotor (4 ) auf eine Zieldrehzahl eines Zielgangs der auszuführenden Schaltung gebracht wird; nachfolgend das reibschlüssige Schaltelement (21 ) im Schlupf betrieben wird, sodass der Verbrennungsmotor (4 ) über die erste Getriebeeingangswelle (8 ) des Schaltgetriebes (2 ) direkt ohne Schaltgetriebeübersetzung ein Moment an der Getriebeausgangswelle (9 ) bereitstellt, wobei das Schaltgetriebe (2 ) über die elektrische Maschine (3 ) auf den Zielgang synchronisiert wird; nachfolgend das reibschlüssige Schaltelement (21 ) geöffnet und das formschlüssige Schaltelement (7 ) in die erste geschlossene Schaltstellung (B) überführt wird. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Istgang im Schaltgetriebe (
2 ) ausgelegt wird, nachdem das reibschlüssige Schaltelement (21 ) im Schlupfbetrieb die zur Getriebeausgangswelle (9 ) zu übertragende Last übernommen hat, und dass der Zielgang im Schaltgetriebe (2 ) eingelegt wird, nachdem das Schaltgetriebe (2 ) über die elektrische Maschine (3 ) auf den Zielgang synchronisiert wurde. - Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (
4 ) über die elektrische Maschine (3 ) auf die Zieldrehzahl des Zielgangs der auszuführenden Schaltung gebracht wird. - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs nach Anspruch 4, nämlich zum rein elektrischen Fahren ausschließlich über die elektrische Maschine (
3 ) des Hybridantriebs, wobei hierzu das reibschlüssige Schaltelement (21 ), welches in geschlossenem Zustand die erste Getriebeeingangswelle (8 ) an den Verbrennungsmotor (4 ) koppelt, geöffnet und/oder offengehalten wird; das formschlüssige Schaltelement (7 ), welches in der ersten geschlossenen Schaltstellung (B) das Sonnenrad (18 ) und das Hohlrad (19 ) des Planetengetriebes (6 ) aneinander koppelt, in die zweite geschlossene Schaltstellung (A) geschaltet wird und so den Verbrennungsmotor (4 ) gehäuseseitig anbindet, sodass für die elektrische Maschine (3 ) des Hybridantriebs die Standgetriebeübersetzung des Planetengetriebes (6 ) wirkt. - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs nach Anspruch 4, nämlich zum leistungsverzweigten Anfahren über die elektrische Maschine (
3 ) und den Verbrennungsmotor (4 ) des Hybridantriebs, wobei hierzu anfänglich das formschlüssige Schaltelement (7 ) und das reibschlüssige Schaltelement (21 ) beide geöffnet sind; ein vom Verbrennungsmotor (4 ) bereitgestelltes Moment über die elektrische Maschine (3 ) reduziert wird, wobei hierbei die elektrische Maschine (3 ) zunächst generatorisch mit negativer Drehrichtung betrieben, definiert die Drehzahl derselben in negativer Drehrichtung reduziert und in eine positive Drehrichtung überführt wird; nachfolgend dann, wenn Drehzahlgleichheit zwischen dem Verbrennungsmotor (4 ) und der elektrischen Maschine (3 ) besteht, das formschlüssige Schaltelement (7 ) zur Bereitstellung eines Blockumlaufs für das Planetengetriebe (6 ) in die erste geschlossene Schaltstellung (B) überführt wird, wohingegen das reibschlüssige Schaltelement (21 ) geöffnet bleibt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102015204117.4A DE102015204117A1 (de) | 2015-03-06 | 2015-03-06 | Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben desselben |
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DE102015204117A1 true DE102015204117A1 (de) | 2016-09-08 |
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DE (1) | DE102015204117A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102022003500A1 (de) | 2022-08-29 | 2024-02-29 | Mercedes-Benz Group AG | Verfahren zum Betreiben einer elektrischen Antriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102011085201A1 (de) | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben derselben |
DE102011085199A1 (de) * | 2011-10-26 | 2013-05-02 | Zf Friedrichshafen Ag | Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben derselben |
-
2015
- 2015-03-06 DE DE102015204117.4A patent/DE102015204117A1/de not_active Withdrawn
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