DE102019104990B4 - Vehicle drive with power-split transmission - Google Patents
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Abstract
Fahrzeugantrieb (1) mit leistungsverzweigtem Getriebe umfassend in einem Gehäuse (14)
- ein erstes Umlaufrädergetriebe (7) mit einem ersten Sonnenrad (6), einem mehrere erste Planetenräder tragenden ersten Steg (15) und einem ersten Hohlrad (19), wobei das erste Sonnenrad (6) mittels einer Bremse (13) mit dem Gehäuse (14) schaltbar verbunden oder nicht verbunden ist,
- ein zweites Umlaufrädergetriebe (10) mit einem zweiten Sonnenrad (12), einem mehrere zweite Planetenräder tragenden zweiten Steg (9) und einem zweiten Hohlrad (18), wobei der zweite Steg (9) mit dem ersten Hohlrad (19) und das zweite Hohlrad (18) mit dem ersten Steg (15) verbunden ist,
- ein erstes Antriebsaggregat (2), welches mittels einer ersten Kupplung (5) mit dem ersten Sonnenrad (6) und mittels einer zweiten Kupplung (8) mit dem zweiten Steg (9) schaltbar verbunden oder nicht verbunden ist,
- ein zweites Antriebsaggregat (3), welches mit dem zweiten Sonnenrad (12) verbunden ist, und
- einen Getriebeausgang (17), welcher durch den ersten Steg (15) und dem zweiten Hohlrad (18) gebildet wird.
Vehicle drive (1) with a power-split transmission comprising in a housing (14)
- a first epicyclic gear (7) with a first sun gear (6), a first web (15) carrying a plurality of first planetary gears and a first ring gear (19), the first sun gear (6) being connected to the housing (13) by means of a brake (13). 14) is switchably connected or not connected,
- a second planetary gear (10) with a second sun gear (12), a second web (9) carrying several second planet gears and a second ring gear (18), the second web (9) with the first ring gear (19) and the second Ring gear (18) is connected to the first web (15),
- a first drive unit (2), which is switchably connected or not connected to the first sun gear (6) by means of a first clutch (5) and to the second web (9) by means of a second clutch (8),
- a second drive unit (3), which is connected to the second sun gear (12), and
- A transmission output (17), which is formed by the first web (15) and the second ring gear (18).
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrzeugantrieb mit leistungsverzweigtem Getriebe für Hybridfahrzeuge, welcher wenigstens zwei Antriebsaggregate, insbesondere eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine elektrische Maschine aufweist.The present invention relates to a vehicle drive with a power-split transmission for hybrid vehicles, which has at least two drive units, in particular an internal combustion engine and at least one electric machine.
Stand der TechnikState of the art
Fahrzeuge werden mit einem Hybridantrieb im Antriebsstrang ausgestattet, um den Wirkungsgrad des Antriebs zu verbessern. Dazu werden vorrangig Brennkraftmaschinen mit elektrischen Maschinen über ein gemeinsames Getriebe miteinander kombiniert.Vehicles are equipped with a hybrid drive in the powertrain to improve the efficiency of the drive. For this purpose, internal combustion engines are primarily combined with electrical machines via a common transmission.
Der Hybridantrieb kann dabei als serieller Hybridantrieb ausgeführt sein, bei welchem die Brennkraftmaschine eine elektrische Maschine als Generator antreibt und die dadurch bereitgestellte elektrische Energie von einer weiteren elektrischen Maschine als Motor zum Antrieb des Fahrzeugs genutzt wird.The hybrid drive can be designed as a serial hybrid drive, in which the internal combustion engine drives an electric machine as a generator and the electrical energy thereby provided is used by another electric machine as a motor to drive the vehicle.
Alternativ kann der Hybridantrieb als paralleler Hybridantrieb ausgeführt werden, bei welchem die Brennkraftmaschine und die elektrische Maschine mit dem Antriebsstrang gekoppelt sind und unabhängig voneinander auf den Antriebsstrang wirken und somit beide zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung stehen.Alternatively, the hybrid drive can be designed as a parallel hybrid drive, in which the internal combustion engine and the electric machine are coupled to the drive train and act on the drive train independently of one another and are therefore both available to drive the vehicle.
Weiter stehen Hybridantriebe zur Verfügung, welche die Eigenschaften eines seriellen Hybridantriebs und eines parallelen Hybridantriebs miteinander verbinden. Durch diese Kombination können verschiedene Betriebsarten bereitgestellt werden, bei welchen die Brennkraftmaschine für einen seriellen Hybridantrieb nur mit der elektrischen Maschine als Generator zur Bereitstellung von elektrischer Energie gekoppelt ist, so dass diese dann von der weiteren elektrischen Maschine als Motor zum Antrieb genutzt werden kann, oder für einen parallelen Hybridantrieb mit dem Antriebsstrang mechanisch gekoppelt ist. Zudem wird dadurch auch ein leistungsverzweigter Hybridantrieb zur Verfügung gestellt, bei welchem die Brennkraftmaschine mechanisch mit dem Antriebsstrang gekoppelt ist und zusätzlich die elektrischen Maschinen als Motor-Generator-Einheit betrieben werden. Zusammen mit einem Differentialgetriebe werden dann kontinuierlich variable Getriebeübersetzungen ermöglicht. Als Differentialgetriebe werden dazu vorrangig Umlaufrädergetriebe verwendet, wobei diese Umlaufrädergetriebe unterschiedliche Strukturen und unterschiedliche Schaltmöglichkeiten aufweisen.Hybrid drives are also available that combine the properties of a serial hybrid drive and a parallel hybrid drive. This combination makes it possible to provide various operating modes in which the internal combustion engine for a serial hybrid drive is only coupled to the electric machine as a generator to provide electrical energy, so that this can then be used by the further electric machine as a motor for driving, or is mechanically coupled to the drive train for a parallel hybrid drive. In addition, a power-split hybrid drive is also provided in which the internal combustion engine is mechanically coupled to the drive train and the electrical machines are also operated as a motor-generator unit. Together with a differential gear, continuously variable gear ratios are then made possible. Planetary gear transmissions are primarily used as differential gears, with these epicyclic gear transmissions having different structures and different switching options.
In Automatikgetrieben für Kraftfahrzeuge kommen verschiedene Umlaufrädergetriebe zum Einsatz. So ist beispielsweise der Simpson-Planetenradsatz bekannt, welche für drei Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang zwei miteinander gekoppelte Umlaufrädergetriebe aufweist. Die gekoppelten Umlaufrädergetriebe verfügen über ein gemeinsames Sonnenrad und jeweils einen Planetenräder aufnehmenden Steg, welcher mit dem Hohlrad des jeweils anderen Umlaufrädergetriebes verbunden ist.Various epicyclic gears are used in automatic transmissions for motor vehicles. For example, the Simpson planetary gear set is known, which has two planetary gear transmissions coupled to one another for three forward gears and one reverse gear. The coupled epicyclic gearboxes have a common sun gear and a web that accommodates planetary gears, which is connected to the ring gear of the other epicyclic gearbox.
Aus der Patentschrift
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Aus der Patentschrift
Aufgabe der ErfindungTask of the invention
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen verbesserten Fahrzeugantrieb mit leistungsverzweigtem Getriebe für Hybridfahrzeuge bereitzustellen.The object of the invention is to provide an improved vehicle drive with a power-split transmission for hybrid vehicles.
Lösung der AufgabeSolution to the task
Die Aufgabe wird durch einen Fahrzeugantrieb mit leistungsverzweigtem Getriebe für Hybridfahrzeuge mit wenigstens zwei Antriebsaggregaten nach den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und dem Ausführungsbeispiel.The task is achieved by a vehicle drive with a power-split transmission for hybrid vehicles with at least two drive units according to the features of
Beschreibung der ErfindungDescription of the invention
Die Erfindung stellt einen erfindungsgemäß vorteilhaften Fahrzeugantrieb mit leistungsverzweigtem Getriebe bereit. Der Fahrzeugantrieb ist besonders für Hybridfahrzeuge geeignet. Der Fahrzeugantrieb weist wenigstens zwei Antriebsaggregate, insbesondere eine Brennkraftmaschine und wenigstens eine elektrische Maschine, sowie zwei miteinander kombinierte Umlaufrädergetriebe mit einem Getriebeausgang, mit wenigstens zwei schaltbaren Kupplungen und mit einer schaltbaren Bremse in einem Gehäuse auf.The invention provides a vehicle drive with a power-split transmission that is advantageous according to the invention. The vehicle drive is particularly suitable for hybrid vehicles. The vehicle drive has at least two drive units, in particular an internal combustion engine and at least one electric machine, as well as two planetary gear transmissions combined with one another with a transmission output, with at least two switchable clutches and with a switchable brake in a housing.
Ein erstes Umlaufrädergetriebe weist ein erstes Sonnenrad, einen mehrere erste Planetenräder tragenden ersten Steg und ein erstes Hohlrad auf. Ein zweites Umlaufrädergetriebe weist ein zweites Sonnenrad, einen mehrere zweite Planetenräder tragenden zweiten Steg und ein zweites Hohlrad auf. Der zweite Steg ist mit dem ersten Hohlrad und das zweite Hohlrad mit dem ersten Steg verbunden. Der Getriebeausgang wird durch den ersten Steg des ersten Umlaufrädergetriebes und das zweite Hohlrad des zweiten Umlaufrädergetriebes gebildet.A first epicyclic gear has a first sun gear, a first web carrying a plurality of first planetary gears and a first ring gear. A second epicyclic gear has a second sun gear, a second web carrying a plurality of second planetary gears and a second ring gear. The second web is connected to the first ring gear and the second ring gear is connected to the first web. The transmission output is formed by the first web of the first epicyclic gear and the second ring gear of the second epicyclic gear.
Weiter sind beide Sonnenräder jeweils mit einem separaten Antriebsaggregat verbunden. Ein erstes Antriebsaggregat ist mittels einer ersten Kupplung mit dem ersten Sonnenrad des ersten Umlaufrädergetriebes und mittels einer zweiten Kupplung mit dem zweiten Steg des zweiten Umlaufrädergetriebes schaltbar verbunden oder nicht verbunden. Weiter ist ein zweites Antriebsaggregat mit dem zweiten Sonnenrad des zweiten Umlaufrädergetriebes verbunden. Weiter ist das erste Sonnenrad des ersten Umlaufrädergetriebes mittels der Bremse mit dem Gehäuse schaltbar verbunden oder nicht verbunden.Furthermore, both sun wheels are each connected to a separate drive unit. A first drive unit is switchably connected or not connected to the first sun gear of the first epicyclic gear transmission by means of a first clutch and to the second web of the second epicyclic gear transmission by means of a second clutch. Furthermore, a second drive unit is connected to the second sun gear of the second epicyclic gear transmission. Furthermore, the first sun gear of the first epicyclic gear transmission is switchably connected or not connected to the housing by means of the brake.
Mittels der wenigstens zwei Kupplungen und der Bremse, sowie der zwei Umlaufrädergetriebe mit den wenigstens zwei Antriebsaggregaten werden wenigstens sechs unterschiedliche lastschaltbare Schaltzustände realisiert. Diese Schaltzustände ermöglichen verschiedene Betriebsarten, welche den alleinigen Antrieb mittels eines Antriebsaggregates und den parallelen Antrieb mittels wenigstens zwei Antriebsaggregaten umfassen. Dabei ergeben sich wenigstens vier Schaltzustände, in welchen sich die beiden Umlaufrädergetriebe mit den Antriebsaggregaten im Zwangslauf befinden und sich somit zwischen den Antriebsaggregaten und dem Getriebeausgang eine feste Übersetzung ergibt. Weiter ergeben sich zwei Schaltzustände, in welchen sich die beiden Umlaufrädergetriebe mit den Antriebsaggregaten nicht im Zwangslauf befinden und die Umlaufrädergetriebe durch den unabhängigen Betrieb von wenigstens zwei Antriebsaggregaten als Summier- oder Verteilergetriebe arbeiten. Dadurch ist eine kontinuierlich variable Übersetzung zwischen den Antriebsaggregaten und dem Getriebeausgang darstellbar.By means of the at least two clutches and the brake, as well as the two epicyclic gears with the at least two drive units, at least six different power-shiftable switching states are implemented. These switching states enable different operating modes, which include the sole drive using one drive unit and the parallel drive using at least two drive units. This results in at least four switching states in which the two epicyclic gears with the drive units are in forced rotation and thus a fixed ratio results between the drive units and the transmission output. Furthermore, there are two switching states in which the two epicyclic gears with the drive units are not in forced rotation and the epicyclic gears work as a summing or distribution gear due to the independent operation of at least two drive units. This enables a continuously variable translation between the drive units and the transmission output.
Beim Betrieb als Verteilergetriebe kann mittels eines Antriebsaggregates ein anderes Antriebsaggregat während des Fahrantriebs oder im Stillstand des Fahrzeugs angetrieben werden, so dass im Falle einer elektrischen Maschine als angetriebenes Antriebsaggregat die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird und im Falle einer Brennkraftmaschine als angetriebenes Antriebsaggregat die Brennkraftmaschine gestartet oder geschleppt wird. Demnach sind die parallelhybriden Antriebe mit der Brennkraftmaschine und einer elektrischen Maschine grundsätzlich geeignet, während des Fahrantriebs oder im Stillstand des Fahrzeugs zudem die Brennkraftmaschine mittels der elektrischen Maschine zu schleppen, insbesondere zu starten, beziehungsweise die elektrische Maschine mittels der Brennkraftmaschine zu schleppen, insbesondere zur Bereitstellung von elektrischer Leistung generatorisch zu betreiben.When operating as a transfer case, another drive unit can be driven by means of a drive unit while the vehicle is driving or when the vehicle is at a standstill, so that in the case of an electric machine as a driven drive unit, the electric machine is operated as a generator and in the case of an internal combustion engine as a driven drive unit, the internal combustion engine is started or is towed. Accordingly, the parallel hybrid drives with the internal combustion engine and an electric machine are fundamentally suitable for towing the internal combustion engine by means of the electric machine, in particular to start it, during the traction drive or when the vehicle is at a standstill, or to tow the electric machine by means of the internal combustion engine, in particular for making it available of electrical power to operate as a generator.
In einer erfindungsgemäß vorteilhaften Ausführung ist das erste Antriebsaggregat mittels einer dritten Kupplung mit dem zweiten Sonnenrad des zweiten Umlaufrädergetriebes schaltbar verbunden oder nicht verbunden.In an embodiment advantageous according to the invention, the first drive unit is switchably connected or not connected to the second sun gear of the second planetary gear transmission by means of a third clutch.
Mittels der drei Kupplungen und der Bremse, sowie der zwei Umlaufrädergetriebe mit den wenigstens zwei Antriebsaggregaten werden wenigstens acht unterschiedliche lastschaltbare Schaltzustände realisiert. Diese Schaltzustände ermöglichen verschiedene Betriebsarten, welche den alleinigen Antrieb mittels eines Antriebsaggregates und den parallelen Antrieb mittels wenigstens zwei Antriebsaggregaten umfassen. Dabei ergeben sich sechs Schaltzustände, in welchen sich die beiden Umlaufrädergetriebe mit den Antriebsaggregaten im Zwangslauf befinden und sich somit zwischen den Antriebsaggregaten und dem Getriebeausgang eine feste Übersetzung ergibt. Weiter ergeben sich zwei Schaltzustände, in welchen sich die beiden Umlaufrädergetriebe mit den Antriebsaggregaten nicht im Zwangslauf befinden und die Umlaufrädergetriebe durch den unabhängigen Betrieb von wenigstens zwei Antriebsaggregaten als Summier- oder Verteilergetriebe arbeiten. Dadurch ist eine kontinuierlich variable Übersetzung zwischen den Antriebsaggregaten und dem Getriebeausgang darstellbar. Beim Betrieb als Verteilergetriebe kann mittels eines Antriebsaggregates ein anderes Antriebsaggregat angetrieben werden, so dass im Falle einer elektrischen Maschine als angetriebenes Antriebsaggregat die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird und im Falle einer Brennkraftmaschine als angetriebenes Antriebsaggregat die Brennkraftmaschine gestartet oder geschleppt wird.Using the three clutches and the brake, as well as the two epicyclic gearboxes with the little With at least two drive units, at least eight different power-switchable switching states are implemented. These switching states enable different operating modes, which include the sole drive using one drive unit and the parallel drive using at least two drive units. This results in six switching states in which the two epicyclic gears with the drive units are in forced rotation and thus a fixed ratio results between the drive units and the transmission output. There are also two switching states in which the two epicyclic gears with the drive units are not in forced rotation and the epicyclic gears work as a summing or distribution gear due to the independent operation of at least two drive units. This makes it possible to achieve a continuously variable translation between the drive units and the transmission output. When operating as a transfer case, another drive unit can be driven by means of a drive unit, so that in the case of an electric machine as a driven drive unit, the electric machine is operated as a generator and in the case of an internal combustion engine as a driven drive unit, the internal combustion engine is started or towed.
In einer erfindungsgemäß besonders vorteilhaften Ausführung weist der Fahrzeugantrieb drei Antriebsaggregate, insbesondere eine Brennkraftmaschine und zwei elektrische Maschinen, sowie zwei miteinander kombinierte Umlaufrädergetriebe mit einem Getriebeausgang, mit drei schaltbaren Kupplungen und mit einer schaltbaren Bremse in einem Gehäuse auf. Das erste Antriebsaggregat ist weiter mittels der dritten Kupplung mit dem zweiten Sonnenrad des zweiten Umlaufrädergetriebes schaltbar verbunden oder nicht verbunden. Ein drittes Antriebsaggregat ist mit dem Getriebeausgang verbunden. Die Verbindung zwischen drittem Antriebsaggregat und erstem Steg kann über ein zusätzliches Zwischenrad einer zusätzlichen Übersetzungsstufe erfolgen, welches Teil des Getriebeausgangs zu einem Achsdifferential sein kann.In a particularly advantageous embodiment according to the invention, the vehicle drive has three drive units, in particular an internal combustion engine and two electrical machines, as well as two planetary gear transmissions combined with one another with a transmission output, with three switchable clutches and with a switchable brake in a housing. The first drive unit is further switchably connected or not connected to the second sun gear of the second epicyclic gear train by means of the third clutch. A third drive unit is connected to the transmission output. The connection between the third drive unit and the first web can take place via an additional intermediate gear of an additional transmission stage, which can be part of the transmission output to an axle differential.
Mittels der drei Kupplungen und der Bremse, sowie der zwei Umlaufrädergetriebe mit den drei Antriebsaggregaten werden neun unterschiedliche lastschaltbare Schaltzustände realisiert. Diese Schaltzustände ermöglichen verschiedene Betriebsarten, welche den alleinigen Antrieb mittels eines Antriebsaggregates, den parallelen Antrieb mittels wenigstens zwei Antriebsaggregaten und einen seriellen Antrieb mittels wenigstens drei Antriebsaggregaten umfassen. Dabei ergeben sich sieben Schaltzustände, in welchen sich die beiden Umlaufrädergetriebe mit den Antriebsaggregaten im Zwangslauf befinden und sich somit zwischen den Antriebsaggregaten und Getriebeausgang eine feste Übersetzung ergibt. Weiter ergeben sich zwei Schaltzustände, in welchen sich die beiden Umlaufrädergetriebe mit den Antriebsaggregaten nicht im Zwangslauf befinden und die Umlaufrädergetriebe durch den unabhängigen Betrieb von wenigstens zwei Antriebsaggregaten als Summier- oder Verteilergetriebe arbeiten. Dadurch ist eine kontinuierlich variable Übersetzung zwischen den Antriebsaggregaten und dem Getriebeausgang darstellbar. Beim Betrieb als Verteilergetriebe kann mittels eines Antriebsaggregates ein anderes Antriebsaggregat angetrieben werden, so dass im Falle einer elektrischen Maschine als angetriebenes Antriebsaggregat die elektrische Maschine generatorisch betrieben wird und im Falle einer Brennkraftmaschine als angetriebenes Antriebsaggregat die Brennkraftmaschine gestartet oder geschleppt wird. Durch den Einsatz der zweiten elektrischen Maschine für den Fahrantrieb kann zudem das Schleppen beziehungsweise das Starten der Brennkraftmaschine und das Bereitstellen von elektrischer Leistung durch die erste elektrische Maschine mit Fahrleistungseinschränkungen unabhängig vom Fahrbetrieb erfolgen.Using the three clutches and the brake, as well as the two epicyclic gearboxes with the three drive units, nine different power-shiftable switching states are implemented. These switching states enable different operating modes, which include the sole drive using one drive unit, the parallel drive using at least two drive units and a serial drive using at least three drive units. This results in seven switching states in which the two epicyclic gears with the drive units are in forced rotation and thus a fixed ratio results between the drive units and the transmission output. There are also two switching states in which the two epicyclic gears with the drive units are not in forced rotation and the epicyclic gears work as a summing or distribution gear due to the independent operation of at least two drive units. This makes it possible to achieve a continuously variable translation between the drive units and the transmission output. When operating as a transfer case, another drive unit can be driven by means of a drive unit, so that in the case of an electric machine as a driven drive unit, the electric machine is operated as a generator and in the case of an internal combustion engine as a driven drive unit, the internal combustion engine is started or towed. By using the second electric machine for the traction drive, the towing or starting of the internal combustion engine and the provision of electrical power can also be carried out by the first electric machine with driving performance restrictions independently of the driving operation.
Die Antriebsaggregate können durch Brennkraftmaschinen und / oder elektrische Maschinen gebildet werden. Beim Einsatz von mehreren Brennkraftmaschinen als separate Antriebsaggregate kommen auch mit unterschiedlichen Kraftstoffen betriebene Brennkraftmaschinen in Betracht. In besonders vorteilhafter Weise ist das erste Antriebsaggregat als Brennkraftmaschine und wenigstens ein weiteres Antriebsaggregat als elektrische Maschine ausgebildet. Wenigstens eine der Kupplungen ist in erfindungsgemäß vorteilhafter Weise in axialer Richtung zwischen den beiden Umlaufrädergetrieben angeordnet. Die Kupplungen und Bremsen sind als schaltbare Reibschlusselemente, insbesondere als Lamellenkupplung beziehungsweise Lamellenbremse ausgeführt. Durch die Ausführung der Kupplungen und der Bremse als schaltbare Reibschlusselemente wird eine Lastschaltbarkeit der Schaltzustände realisiert. Alternativ kann die Bremse als schaltbarer Freilauf ausgeführt sein. Alternativ kann die dritte Kupplung als schaltbares Formschlusselement ausgeführt sein.The drive units can be formed by internal combustion engines and / or electrical machines. When using several internal combustion engines as separate drive units, internal combustion engines operated with different fuels can also be considered. In a particularly advantageous manner, the first drive unit is designed as an internal combustion engine and at least one further drive unit is designed as an electrical machine. At least one of the clutches is arranged in the axial direction between the two epicyclic gears in an advantageous manner according to the invention. The clutches and brakes are designed as switchable friction elements, in particular as multi-disc clutches or multi-disc brakes. By designing the clutches and the brake as switchable frictional elements, the switching states can be switched under power. Alternatively, the brake can be designed as a switchable freewheel. Alternatively, the third clutch can be designed as a switchable positive-locking element.
Ausführungsbeispiel 1Example 1
Beispielhaft wird hier eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs 1 mit leistungsverzweigtem Getriebe für Hybridfahrzeuge dargestellt, welcher eine Brennkraftmaschine 2 und eine elektrische Maschine 3 aufweist. In den dazugehörigen Figuren zeigt:
-
1A : eine schematische Darstellung des Fahrzeugantriebs 1 und -
1 B : eine Schaltlogik für verschiedene Betriebsarten.
-
1A : a schematic representation of thevehicle drive 1 and -
1 B : a switching logic for different operating modes.
Im Fahrzeugantrieb 1, dargestellt in
Mittels der zwei Kupplungen 5, 8 und der Bremse 13, den zwei Umlaufrädergetrieben 7, 10 mit der elektrischen Maschine 3 und der Brennkraftmaschine 2 werden fünf unterschiedliche Schaltzustände realisiert, welche zu verschiedenen Betriebsarten führen, dargestellt in
In einem ersten Schaltzustand sind die Bremse 13 und die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein zweiter rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE2 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 und / oder zweiten elektrischen Maschine 4 ein zweiter parallelhybrider Antrieb HEV2 ermöglicht.In a first switching state, the
In einem zweiten Schaltzustand sind die erste Kupplung 5 und die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein dritter rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE3 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 und / oder zweiten elektrischen Maschine 4 ein dritter parallelhybrider Antrieb HEV3 ermöglicht.In a second switching state, the
In einem dritten Schaltzustand ist die Bremse 13 geschlossen und es wird ein erster rein elektromotorischer Antrieb EV1 mit der ersten elektrischen Maschine 3 ermöglicht. Weiter kann zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine 4 betrieben werden.In a third switching state, the
In einem vierten Schaltzustand ist die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein vierter parallelhybrider Antrieb ECVT1 mit der Brennkraftmaschine 2 und erster elektrischer Maschine 3 bei elektrisch gesteuerter stufenlos variabler Übersetzung ermöglicht. Weiter kann zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine 4 betrieben werden.In a fourth switching state, the
In einem fünften Schaltzustand ist die erste Kupplung 5 geschlossen und es wird ein fünfter parallelhybrider Antrieb ECVT2 mit der Brennkraftmaschine 2 und erster elektrischer Maschine 3 bei elektronisch gesteuerter stufenlos variabler Übersetzung ermöglicht. Weiter kann zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine 4 betrieben werden.In a fifth switching state, the
Ausführungsbeispiel 2Example 2
Beispielhaft wird hier eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs 1 mit leistungsverzweigtem Getriebe für Hybridfahrzeuge dargestellt, welcher eine Brennkraftmaschine 2 und eine elektrische Maschine 3 aufweist. In den dazugehörigen Figuren zeigt:
-
2A : eine schematische Darstellung des Fahrzeugantriebs 1 und -
2B : eine Schaltlogik für verschiedene Betriebsarten.
-
2A : a schematic representation of thevehicle drive 1 and -
2 B : a switching logic for different operating modes.
Im Fahrzeugantrieb 1, dargestellt in
Mittels der drei Kupplungen 5, 8, 11 und der Bremse 13, den zwei Umlaufrädergetrieben 7, 10 mit der ersten elektrischen Maschine 3 und der Brennkraftmaschine 2 werden sieben unterschiedliche Schaltzustände realisiert, welche zu verschiedenen Betriebsarten führen, dargestellt in
In einem ersten Schaltzustand sind die Bremse 13 und die dritte Kupplung 11 geschlossen und es wird ein erster rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE1 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 ein erster parallelhybrider Antrieb HEV1 ermöglicht.In a first switching state, the
In einem zweiten Schaltzustand sind die Bremse 13 und die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein zweiter rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE2 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 ein zweiter parallelhybrider Antrieb HEV2 ermöglicht.In a second switching state, the
In einem dritten Schaltzustand sind die erste Kupplung 5 und die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein dritter rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE3 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 ein dritter parallelhybrider Antrieb HEV3 ermöglicht.In a third switching state, the
In einem vierten Schaltzustand ist die Bremse 13 geschlossen und es wird ein erster rein elektromotorischer Antrieb EV1 mit der ersten elektrischen Maschine 3 ermöglicht.In a fourth switching state, the
In einem fünften Schaltzustand ist die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein vierter parallelhybrider Antrieb ECVT1 mit der Brennkraftmaschine 2 und erster elektrischer Maschine 3 bei elektrisch gesteuerter stufenlos variabler Übersetzung ermöglicht.In a fifth switching state, the
In einem sechsten Schaltzustand ist die erste Kupplung 5 geschlossen und es wird ein fünfter parallelhybrider Antrieb ECVT2 mit der Brennkraftmaschine 2 und erster elektrischer Maschine 3 bei elektronisch gesteuerter stufenlos variabler Übersetzung ermöglicht.In a sixth switching state, the
In einem siebenten Schaltzustand ist die dritte Kupplung 11 geschlossen und es wird ein Antrieb CH-START mit der Brennkraftmaschine 2 zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 ermöglicht, wobei die erste elektrische Maschine 3 von der Brennkraftmaschine 2 angetrieben und demnach zur Bereitstellung von elektrischer Leistung generatorisch betrieben wird, oder die Brennkraftmaschine 2 von der ersten elektrischen Maschine 3 geschleppt, insbesondere gestartet wird.In a seventh switching state, the third clutch 11 is closed and a CH-START drive with the
Ausführungsbeispiel 3Example 3
Beispielhaft wird hier eine Ausführung eines erfindungsgemäßen Fahrzeugantriebs 1 mit leistungsverzweigtem Getriebe für Hybridfahrzeuge dargestellt, welcher eine Brennkraftmaschine 2 und zwei elektrische Maschinen 3, 4 aufweist. In den dazugehörigen Figuren zeigt:
-
3A : eine schematische Darstellung des Fahrzeugantriebs 1 und -
3B : eine Schaltlogik für verschiedene Betriebsarten.
-
3A : a schematic representation of thevehicle drive 1 and -
3B : a switching logic for different operating modes.
Im Fahrzeugantrieb 1, dargestellt in
Mittels der drei Kupplungen 5, 8, 11 und der Bremse 13, den zwei Umlaufrädergetrieben 7, 10 mit den zwei elektrischen Maschinen 3, 4 und der Brennkraftmaschine 2 werden acht unterschiedliche Schaltzustände realisiert, welche zu elf verschiedenen Betriebsarten führen, dargestellt in
In einem ersten Schaltzustand sind die Bremse 13 und die dritte Kupplung 11 geschlossen und es wird ein erster rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE1 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 und / oder zweiten elektrischen Maschine 4 ein erster parallelhybrider Antrieb HEV1 ermöglicht.In a first switching state, the
In einem zweiten Schaltzustand sind die Bremse 13 und die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein zweiter rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE2 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 und / oder zweiten elektrischen Maschine 4 ein zweiter parallelhybrider Antrieb HEV2 ermöglicht.In a second switching state, the
In einem dritten Schaltzustand sind die erste Kupplung 5 und die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein dritter rein verbrennungsmotorischer Antrieb ICE3 allein mit der Brennkraftmaschine 2 oder zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 und / oder zweiten elektrischen Maschine 4 ein dritter parallelhybrider Antrieb HEV3 ermöglicht.In a third switching state, the
In einem vierten Schaltzustand ist die Bremse 13 geschlossen und es wird ein erster rein elektromotorischer Antrieb EV1 mit der ersten elektrischen Maschine 3 ermöglicht. Weiter kann zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine 4 betrieben werden.In a fourth switching state, the
In einem fünften Schaltzustand sind alle Schaltelemente geöffnet und es wird ein zweiter rein elektromotorischer Antrieb EV2 allein mit der zweiten elektrischen Maschine 4 ermöglicht.In a fifth switching state, all switching elements are opened and a second purely electric motor drive EV2 is made possible using the second
In einem sechsten Schaltzustand ist die zweite Kupplung 8 geschlossen und es wird ein vierter parallelhybrider Antrieb ECVT1 mit der Brennkraftmaschine 2 und erster elektrischer Maschine 3 bei elektrisch gesteuerter stufenlos variabler Übersetzung ermöglicht. Weiter kann zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine 4 betrieben werden.In a sixth switching state, the
In einem siebenten Schaltzustand ist die erste Kupplung 5 geschlossen und es wird ein fünfter parallelhybrider Antrieb ECVT2 mit der Brennkraftmaschine 2 und erster elektrischer Maschine 3 bei elektronisch gesteuerter stufenlos variabler Übersetzung ermöglicht. Weiter kann zusätzlich auch die zweite elektrische Maschine 4 betrieben werden.In a seventh switching state, the
In einem achten Schaltzustand ist die dritte Kupplung 11 geschlossen und es wird ein seriellhybrider Antrieb SER1 mit der Brennkraftmaschine 2 zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 und zweiten elektrischen Maschine 4 ermöglicht, wobei die mittels der Brennkraftmaschine 2 angetriebene erste elektrische Maschine 3 als Generator und die zweite elektrische Maschine 4 als Motor betrieben werden. Zudem wird durch diese Schaltstellung ein Antrieb CH-START mit der Brennkraftmaschine 2 zusammen mit der ersten elektrischen Maschine 3 ermöglicht, wobei die erste elektrische Maschine 3 von der Brennkraftmaschine 2 angetrieben und demnach zur Bereitstellung von elektrischer Leistung generatorisch betrieben wird, oder die Brennkraftmaschine 2 von der ersten elektrischen Maschine 3 geschleppt, insbesondere gestartet wird.In an eighth switching state, the third clutch 11 is closed and a series hybrid drive SER1 with the
Aufstellung der verwendeten BezugszeichenList of reference numbers used
- 11
- FahrzeugantriebVehicle drive
- 22
- erstes Antriebsaggregat, Brennkraftmaschinefirst drive unit, internal combustion engine
- 33
- zweites Antriebsaggregat, erste elektrische Maschinesecond drive unit, first electrical machine
- 44
- drittes Antriebsaggregat, zweite elektrische Maschinethird drive unit, second electrical machine
- 55
- erste Kupplungfirst clutch
- 66
- erstes Sonnenradfirst sun wheel
- 77
- erstes Umlaufrädergetriebefirst epicyclic gearbox
- 88th
- zweite Kupplungsecond clutch
- 99
- zweiter Stegsecond bridge
- 1010
- zweites Umlaufrädergetriebesecond epicyclic gearbox
- 1111
- dritte Kupplungthird clutch
- 1212
- zweites Sonnenradsecond sun wheel
- 1313
- Bremsebrake
- 1414
- GehäuseHousing
- 1515
- erster Stegfirst bridge
- 1616
- Zwischenradintermediate wheel
- 1717
- GetriebeausgangTransmission output
- 1818
- zweites Hohlradsecond ring gear
- 1919
- erstes Hohlradfirst ring gear
- 2020
- ÜbersetzungsstufeTranslation stage
- 2121
- AchsdifferentialAxle differential
- ICE1ICE1
- erster verbrennungsmotorischer Antriebfirst internal combustion engine drive
- ICE2ICE2
- zweiter verbrennungsmotorischer Antriebsecond internal combustion engine drive
- ICE3ICE3
- dritter verbrennungsmotorischer Antriebthird internal combustion engine drive
- HEV1HEV1
- erster parallelhybrider Antriebfirst parallel hybrid drive
- HEV2HEV2
- zweiter parallelhybrider Antriebsecond parallel hybrid drive
- HEV3HEV3
- dritter parallelhybrider Antriebthird parallel hybrid drive
- EV1EV1
- erster elektromotorischer Antriebfirst electric motor drive
- EV2EV2
- zweiter elektromotorischer Antriebsecond electric motor drive
- ECVT1ECVT1
- vierter parallelhybrider Antriebfourth parallel hybrid drive
- ECVT2ECVT2
- fünfter parallelhybrider Antriebfifth parallel hybrid drive
- SER1SER1
- seriellhybrider Antriebserial hybrid drive
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