DE202020106473U1 - Antriebssystem für ein Fahrzeug - Google Patents
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
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- B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
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- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/44—Series-parallel type
- B60K6/442—Series-parallel switching type
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/44—Series-parallel type
- B60K6/445—Differential gearing distribution type
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/52—Driving a plurality of drive axles, e.g. four-wheel drive
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
- F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
- F16H37/06—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts
- F16H37/08—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing
- F16H37/0806—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings with a plurality of driving or driven shafts; with arrangements for dividing torque between two or more intermediate shafts with differential gearing with a plurality of driving or driven shafts
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
- B60K17/34—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles
- B60K17/344—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear
- B60K17/346—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles for driving both front and rear wheels, e.g. four wheel drive vehicles having a transfer gear the transfer gear being a differential gear
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
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- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K2006/542—Transmission for changing ratio with overdrive ratio
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K25/00—Auxiliary drives
- B60K2025/005—Auxiliary drives driven by electric motors forming part of the propulsion unit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
- B60Y2200/00—Type of vehicle
- B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
- B60Y2200/92—Hybrid vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/0017—Transmissions for multiple ratios specially adapted for four-wheel-driven vehicles
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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- F16H2200/2002—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears
- F16H2200/2005—Transmissions using gears with orbital motion characterised by the number of sets of orbital gears with one sets of orbital gears
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
- F16H2200/20—Transmissions using gears with orbital motion
- F16H2200/2094—Transmissions using gears with orbital motion using positive clutches, e.g. dog clutches
-
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Abstract
Antriebssystem für ein Fahrzeug umfassend
eine erste Maschine (1), insbesondere eine Verbrennungsmaschine, die lösbar mit einem ersten Antriebsstrangabschnitt (4) gekoppelt ist
eine zweite, elektrische Maschine (2), insbesondere einen Elektromotor, die einen zweiten Antriebsstrangabschnitt (5) antreibt, und eine dritte, elektrische Maschine (3), insbesondere einen Elektromotor,
wobei sowohl der erste als auch der zweite Antriebsstrangabschnitt (4, 5) in einem ersten Getriebesatz (7) mit einem dritten Antriebsstrangabschnitt (6) gekoppelt sind, der direkt oder indirekt mit mindestens einem ersten Radsatz (11, 12) gekoppelt ist,
wobei das erste Getriebe ein flexibles Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Antriebsstrangabschnitt und dem zweiten Antriebsstrangabschnitt ermöglicht und
wobei die dritte Maschine (3) mit einer Betriebsartenwahlvorrichtung (8) gekoppelt ist, wobei die Betriebsartenwahlvorrichtung mindestens zwei Positionen aufweist und wobei in einer ersten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist.
eine erste Maschine (1), insbesondere eine Verbrennungsmaschine, die lösbar mit einem ersten Antriebsstrangabschnitt (4) gekoppelt ist
eine zweite, elektrische Maschine (2), insbesondere einen Elektromotor, die einen zweiten Antriebsstrangabschnitt (5) antreibt, und eine dritte, elektrische Maschine (3), insbesondere einen Elektromotor,
wobei sowohl der erste als auch der zweite Antriebsstrangabschnitt (4, 5) in einem ersten Getriebesatz (7) mit einem dritten Antriebsstrangabschnitt (6) gekoppelt sind, der direkt oder indirekt mit mindestens einem ersten Radsatz (11, 12) gekoppelt ist,
wobei das erste Getriebe ein flexibles Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Antriebsstrangabschnitt und dem zweiten Antriebsstrangabschnitt ermöglicht und
wobei die dritte Maschine (3) mit einer Betriebsartenwahlvorrichtung (8) gekoppelt ist, wobei die Betriebsartenwahlvorrichtung mindestens zwei Positionen aufweist und wobei in einer ersten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist.
Description
- Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung ist auf dem Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik anwendbar und umfasst insbesondere ein Konzept zur Kraftübertragung.
- Moderne Fahrzeuge werden oft nicht nur von einem Verbrennungsmotor angetrieben, sondern verfügen zusätzlich über eine elektrische Maschine oder einen Motor oder allgemeiner über eine andere Art von Maschine als einen Verbrennungsmotor.
- Aus dem allgemeinen Stand der Technik sind verschiedene Konzepte bekannt, um eine Kopplung oder Kombination verschiedener Motoren oder Maschinen bei der Kraftübertragung eines Fahrzeugs zu realisieren.
- Die
US 2019/0291711 - Die
US 6,416,437 offenbart ein Fahrzeug mit zwei Elektromotoren und einem Verbrennungsmotor. -
US 6,258,006 bezieht sich auf eine Kraftübertragung für ein Hybridfahrzeug. -
EP 1 199 204 offenbart einen Antrieb für einen Traktor mit einem Kombinationsmotor und zwei Elektromotoren. - Es besteht also ein Bedarf an einem Antriebssystem für ein Fahrzeug, das mit hoher Modularität und geringer Komplexität realisiert werden kann.
- Es wird ein Antriebssystem für ein Fahrzeug vorgeschlagen, wobei das Antriebssystem eine erste Maschine, insbesondere eine Verbrennungsmaschine, die mit einem ersten Antriebsstrangabschnitt lösbar gekoppelt ist, eine zweite, elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, der einen zweiten Antriebsstrangabschnitt antreibt, und eine dritte, elektrische Maschine, insbesondere einen Elektromotor, umfasst,
wobei sowohl der erste als auch der zweite Antriebsstrangabschnitt in oder über ein erstes Getriebe mit einem dritten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt sind, der direkt oder indirekt mit mindestens einem ersten Radsatz gekoppelt ist,
wobei das erste Getriebe ein flexibles Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Antriebsstrangabschnitt und dem zweiten Antriebsstrangabschnitt ermöglicht und
wobei die dritte Maschine mit einer Betriebsartenwahlvorrichtung gekoppelt ist, wobei die Betriebsartenwahlvorrichtung mindestens zwei Positionen aufweist und wobei in einer ersten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist. - Dieses Antriebssystem kann auf modulare Weise implementiert werden, wobei jede der zweiten und dritten elektrischen Maschinen ein austauschbares Modul sein kann, das einen Elektromotor, möglicherweise einen Wechselrichter und möglicherweise auch eine Steuereinheit und eine Batterie umfasst. Die zweite und dritte Maschine können auch als Generator verwendet werden und können an ein und dieselbe Batterie des Fahrzeugs angeschlossen werden.
- Die erste Maschine kann eine herkömmliche Verbrennungsmaschine sein, die mit Gas oder Flüssiggas betrieben wird.
- Der erste, zweite und Abschnitt des Antriebsstrangs kann jeweils als ein Modul ausgeführt werden, das eine Welle, eine Kombination von Wellen oder eine Kombination von Wellen, Kupplungselementen, Kupplungen und möglicherweise Zahnrädern oder Getrieben umfasst.
- Das erste Getriebe kann ein Modul mit einem mechanischen Getriebe sein, wobei ein Planetengetriebe eine attraktive Realisierung ist.
- Die Betriebsartenwahlvorrichtung kann als Modul realisiert werden, das eine Kupplung, eine Kombination von Kupplungen, eine Kombination von einer oder mehreren Kupplungen mit einem Getriebe bzw. Zahnrad oder Ähnliches umfasst.
- Jedes der oben genannten Module kann auf eine oder mehrere spezifische Arten realisiert werden und kann je nach den Bedürfnissen und Anforderungen eines bestimmten auszustattenden Fahrzeugs zusammenpassen und mit den anderen Modulen zusammenarbeiten.
- Die dritte Maschine kann durch die Betriebsartenwahlvorrichtung direkt und lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt werden und dadurch mit der Eingangsseite des ersten Getriebes gekoppelt werden.
- Weiterhin kann die dritte Maschine auch lösbar oder unlösbar mit einem ersten zusätzlichen Nebenabtrieb gekoppelt sein, der Energie für ein beliebiges Zusatzaggregat des Fahrzeugs bereitstellt.
- Eine Implementierung der Erfindung betrifft ferner ein Antriebssystem, bei dem in einer zweiten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem dritten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist.
- Auf diese Weise kann in der zweiten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine direkt mit der Abtriebsseite des ersten Getriebes und mit einem oder beiden Radsätzen gekoppelt werden.
- Eine weitere Implementierung betrifft ein Antriebssystem, bei dem die Betriebsartwahlvorrichtung drei Positionen aufweist, wobei in einer ersten Position der Betriebsartwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist, wobei in einer zweiten Position der Betriebsartwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem dritten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist und wobei in einer dritten Position der Betriebsartwahlvorrichtung die dritte Maschine sowohl von dem ersten als auch von dem dritten Antriebsstrangabschnitt entkoppelt ist.
- Diese Version der Betriebsartenwahlvorrichtung beschreibt einen Satz von Positionen, die gewählt werden können, wenn die modulare Betriebsartenwahlvorrichtung z. B. zwei Kupplungen oder eine Kupplung mit drei Positionen umfasst. Eine solche Betriebsartenwahlvorrichtung kann auch aus einer Anzahl von Zahnrädern oder einem Getriebe mit einer Kupplung bestehen.
- Es kann auch vorgesehen sein, dass die Betriebsartenwahlvorrichtung eine Kupplung ist.
- Die Erfindung kann ferner durch ein System realisiert werden, bei dem das erste Getriebe ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad, mindestens einem Planetenrad, das von einem Planetenradträger getragen wird, und einem Hohlrad ist.
- Ein Planetengetriebe ist eine elegante Lösung für ein Getriebe, das den aktiven Antrieb des Getriebes an zwei getrennten Eingangsschnittstellen ermöglicht und an einer Ausgangsschnittstelle einen Antriebsabschnitt antreibt, wobei die beiden Eingangsschnittstellen mit unterschiedlicher Drehzahl und einem flexiblen Verhältnis der Drehzahlen angetrieben werden können. Die verschiedenen Schnittstellen können mit einem Sonnenrad, einem Hohlrad und einem Planetenrad oder Planetenradträger gekoppelt werden.
- Eine weitere Implementierung kann vorsehen, dass entweder der erste Antriebsstrangabschnitt oder der zweite Antriebsstrangabschnitt mit dem Sonnenrad und der andere mit dem Hohlrad gekoppelt ist, wobei der dritte Antriebsstrangabschnitt mit dem Träger gekoppelt ist.
- Weiterhin kann, wie bereits oben erwähnt, vorgesehen sein, dass die dritte, elektrische, Maschine mit einem ersten zusätzlichen Nebenabtrieb gekoppelt ist.
- Die Erfindung kann ferner vorsehen, dass der dritte Antriebsstrangabschnitt direkt oder indirekt mit einem zweiten Radsatz und/oder mit einem zweiten zusätzlichen Nebenabtrieb gekoppelt ist. Auf diese Weise kann das Antriebssystem die Möglichkeit bieten, einen Vorderradantrieb, einen Hinterradantrieb und einen Allradantrieb zu realisieren, mit der Möglichkeit, zwischen den verschiedenen Antriebsarten umzuschalten.
- In einer weiteren Implementierung kann vorgesehen sein, dass der erste Antriebsstrangabschnitt und/oder der zweite und/oder dritte Antriebsstrangabschnitt jeweils mindestens ein Vorgelegegetriebe und eine oder mehrere Nasskupplungen umfasst. Diese Implementierung kann komplizierter sein als ein Planetengetriebe, ist aber in manchen Fällen einfacher zu realisieren oder flexibler.
- Eine weitere Implementierung kann vorsehen, dass ein erster und ein zweiter Radsatz entweder starr miteinander verbunden oder über eine Klauenkupplung trennbar oder über ein Zwischenachsdifferential verbunden sind, wobei das Zwischenachsdifferential eine Sperrfunktionalität enthalten kann. Diese verschiedenen Möglichkeiten der Kopplung zwischen den Radsätzen können die Leistungsfähigkeit verbessern und den Reifenverschleiß reduzieren. Noch komfortabler ist es jedoch, wenn die verschiedenen Modi vom Fahrer flexibel gewählt werden können.
- Eine weitere Möglichkeit der Erfindung besteht darin, dass mindestens einer des ersten und zweiten Radsatzes mit dem anderen Radsatz über ein Zwischenachsdifferential lösbar gekoppelt ist.
- Diese Implementierung ermöglicht das An- und Abkoppeln zwischen den Radsätzen, was unter bestimmten Fahrbedingungen Vorteile bringt.
- Es kann auch vorgesehen sein, dass die erste Maschine über eine Kupplung oder über eine Getriebe- und Kupplungsanordnung mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist, was eine Änderung der Drehrichtung des ersten Antriebsstrangabschnitt ermöglicht.
- Diese Konstruktion ermöglicht eine flexible Änderung der Drehrichtung des ersten Antriebsstranganschnitts.
- Im Folgenden wird die Erfindung durch Zeichnungen mit konkreten Ausführungsbeispielen veranschaulicht, die weiter unten erläutert werden.
- Darin zeigen
-
1 eine schematische Darstellung des modularen Konzepts der Erfindung und -
2 ein konkreteres Ausführungsbeispiel in Form einer Strichdarstellung. -
1 zeigt in einer abstrakten, schematischen Ansicht ein Antriebssystem für ein Fahrzeug mit einer ersten Maschine 1, die in den meisten Fällen ein Verbrennungsmotor sein wird, und einer zweiten Maschine 2, die typischerweise ein Elektromotor ist, der auch als Generator verwendet werden kann. Der Elektromotor 2 ist mit einer Batterie, ggf. mit einem Wechselrichter und mit einer Steuereinheit verbunden, wobei in1 nur der Elektromotor 2 dargestellt ist. - Die erste Maschine 1 treibt einen ersten Antriebsstrangabschnitt 4 und die zweite, elektrische Maschine 2 einen zweiten Antriebsstrangabschnitt 5 an. Die ersten und/oder zweiten Antriebsstrangabschnitte 4, 5 können aus einer oder mehreren Wellen bestehen. Sie können auch aus Zahnrädern oder anderen Elementen bestehen, die eine Bewegung übertragen können.
- Im ersten Antriebsstrangabschnitt 4 ist ein Element 14 vorgesehen, das das An- und Abkuppeln der ersten Maschine 1 an das erste Getriebe 7 und von diesem ermöglicht. Das Element 14 kann auch eine Drehrichtungsumkehr ermöglichen, wobei das Element 14 in diesem Fall als ein Zahnrad ausgeführt sein kann. Im Allgemeinen kann das Element 14 auch eine Kupplung sein.
- Der erste und der zweite Antriebsstrangabschnitt 4, 5 sind im ersten Getriebesatz 7, der als Planetengetriebe realisiert sein kann, miteinander gekoppelt. Die ersten und zweiten Antriebsstrangabschnitte 4, 5 können als Bewegungseingang oder Eingang von kinetischer Energie zu dem ersten Getriebe 7 wirken. Das erste Getriebe 7 ist außerdem mit einem dritten Antriebsstrangabschnitt 6 gekoppelt, der als Kraft- oder Bewegungsenergieausgang dient. Der dritte Antriebsstrangabschnitt 6 ist mit mindestens einem Radsatz 11 gekoppelt. Der dritte Antriebsstrangabschnitt 6 kann auch lösbar mit einem zweiten Radsatz 12 gekoppelt sein.
- Eine ausrückbare Kupplung in der Verbindung zwischen dem dritten Antriebsabschnitt 6 und dem zweiten Radsatz 12 ist mit 13 gekennzeichnet. Der dritte Antriebsstrangabschnitt 6 kann auch mit einem ersten Nebenabtrieb 9 gekoppelt sein. Der besagte erste Nebenabtrieb 9 kann zum Antrieb eines weiteren Aggregats des Fahrzeugs verwendet werden.
- Eine dritte Maschine 3, typischerweise als elektrische Maschine ausgeführt, die in einem motorischen oder einem generatorischen Modus arbeiten kann, ist vorgesehen und mit einer Betriebsartenwahlvorrichtung 8 gekoppelt. Die Betriebsartenwahlvorrichtung 8 hat mindestens zwei Positionen: In der ersten Position koppelt die Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine 3 lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt 4. In der zweiten Position koppelt die Betriebsartenwahlvorrichtung 8 die dritte Maschine 3 mit dem dritten Antriebsstrangabschnitt 6. Auf diese Weise kann die dritte Maschine 3 eine oder mehrere der ersten und zweiten Maschinen in verschiedenen Modi bzw. Betriebsarten unterstützen. Die dritte Maschine 3 kann auch mit einem zweiten Nebenantrieb 10 gekoppelt sein, der zum Antrieb eines zweiten Zusatzaggregats im Fahrzeug dienen kann.
- Der erste Radsatz 11, der der Vorderradsatz oder der Hinterradsatz sein kann, ist mit dem zweiten Radsatz 12 gekoppelt, der der Hinterradsatz oder der Vorderradsatz sein kann. Die Kupplung zwischen den beiden Radsätzen 11, 12 kann als Zwischenachsdifferential ausgeführt sein. Hier ist das Zwischenachsdifferential im Getriebe enthalten bzw. implementiert.
- Die Betriebsartenwahlvorrichtung 8 kann als Getriebe oder als Getriebe bzw. Zahnrad mit einer oder mehreren Kupplungen oder als Kupplung mit zwei oder drei Stellungen ausgeführt sein. In der ersten Position, wie oben erläutert, verbindet die Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt, und in der zweiten Position verbindet die Betriebsartenwahlvorrichtung 8 die dritte Maschine mit dem dritten Antriebsstrangabschnitt. In einer mittleren, dritten Position koppelt die Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine von den Antriebsstrangabschnitten ab.
- In
2 ist das Antriebssystem für ein Fahrzeug in einer konkreteren Implementierung dargestellt.2 zeigt das erfindungsgemäße Antriebssystem in einer zusätzlichen Darstellung, die in einigen Aspekten konkreter ist als die Darstellung der1 . - Die erste Maschine 1 treibt den ersten Antriebsstrangabschnitt 4 an. Der erste Antriebsstrangabschnitt 4 umfasst eine Kupplung 14, die das Abkoppeln der ersten Maschine von dem ersten Antriebsstrangabschnitt 4 und die Umkehrung der Drehrichtung des ersten Antriebsstrangabschnitts ermöglicht. Der erste Antriebsstrangabschnitt 4, bestehend aus einer Welle, ist mit einem Hohlrad 15 des Planetengetriebes 7 verbunden. Die zweite, elektrische Maschine 2 treibt den zweiten Antriebsstrangabschnitt 5 an, der eine Welle umfasst, die mit dem Sonnenrad 16 des Planetengetriebes 7 verbunden ist. Der Planetenradträger 17 des Planetengetriebes 7 wird durch das Hohlrad 15 und das Sonnenrad 16 angetrieben und ist über ein erstes Abtriebsrad 18 und ein zweites Abtriebsrad 19 mit einem ersten Radsatz 11 verbunden. Weiterhin ist der Planetenradträger mit einem zweiten Teil 8b der Betriebsartenwahlvorrichtung 8 verbunden, der lösbar mit der dritten Maschine 3 gekoppelt werden kann. Der erste Teil 8a der Betriebsartenwahlvorrichtung kann je nach Position der Betriebsartenwahlvorrichtung auch mit der dritten Maschine 3 gekoppelt werden. Die Betriebsartenwahlvorrichtung 8 als Ganzes ist in
2 durch gestrichelte Linien dargestellt. Sie besteht in der Regel aus einer beweglichen Kupplung. - Die zweite elektrische Maschine 2 ist elektrisch mit einem Wechselrichter 2a verbunden, der wiederum an eine Batterie 2b angeschlossen ist. Die dritte Maschine 3 ist mit einem Wechselrichter 3a verbunden, der an eine Batterie 3b angeschlossen ist. Die Batterien 2b und 3b können ein und dieselbe Vorrichtung sein. Die dritte Maschine 3 ist über ein Getriebe bzw. Zahnrad 20 mit einem zweiten Nebenabtrieb 10 gekoppelt. Auf der Ausgangsseite des Planetengetriebes 7 ist das Zahnrad 18 mit einem ersten Nebenabtrieb 9 gekoppelt. Der zweite Radsatz 12 ist über eine Welle mit dem ersten Radsatz 11 verbunden. Zwischen dem ersten und zweiten Radsatz 11, 12 kann ein Getriebe und/oder eine Kupplung 21 vorgesehen sein. Zwischen dem Zahnrad 18 auf der Abtriebsseite des Planetengetriebes 7 und dem Zahnrad 23 kann auch ein Getriebe und/oder eine Kupplung 22 vorgesehen sein. Das Zahnrad 23 ist mit dem Zahnrad 18 gekoppelt und überträgt auf der anderen Seite die Kraft auf den ersten Radsatz 11.
- Insgesamt sind die Elemente des erfindungsgemäßen Antriebssystems modular aufgebaut, so dass jedes Modul durch ein anderes Modul ersetzt werden kann, das die gleiche oder eine ähnliche Funktion erfüllt. Die drei verschiedenen Maschinen können zum Antrieb des Fahrzeugs in verschiedenen Antriebsarten verwendet werden, indem die verschiedenen Maschinen in verschiedenen Ebenen oder an verschiedenen Stellen des Antriebsstrangs gekoppelt werden.
- 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
-
- US 2019/0291711 [0004]
- US 6416437 [0005]
- US 6258006 [0006]
- EP 1199204 [0007]
Claims (11)
- Antriebssystem für ein Fahrzeug umfassend eine erste Maschine (1), insbesondere eine Verbrennungsmaschine, die lösbar mit einem ersten Antriebsstrangabschnitt (4) gekoppelt ist eine zweite, elektrische Maschine (2), insbesondere einen Elektromotor, die einen zweiten Antriebsstrangabschnitt (5) antreibt, und eine dritte, elektrische Maschine (3), insbesondere einen Elektromotor, wobei sowohl der erste als auch der zweite Antriebsstrangabschnitt (4, 5) in einem ersten Getriebesatz (7) mit einem dritten Antriebsstrangabschnitt (6) gekoppelt sind, der direkt oder indirekt mit mindestens einem ersten Radsatz (11, 12) gekoppelt ist, wobei das erste Getriebe ein flexibles Drehzahlverhältnis zwischen dem ersten Antriebsstrangabschnitt und dem zweiten Antriebsstrangabschnitt ermöglicht und wobei die dritte Maschine (3) mit einer Betriebsartenwahlvorrichtung (8) gekoppelt ist, wobei die Betriebsartenwahlvorrichtung mindestens zwei Positionen aufweist und wobei in einer ersten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt gekoppelt ist.
- Antriebssystem nach
Anspruch 1 , wobei in einer zweiten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung (8) die dritte Maschine (3) lösbar mit dem dritten Antriebsstrangabschnitt (6) gekoppelt ist. - Antriebssystem nach
Anspruch 1 oder2 , wobei die Betriebsartenwahlvorrichtung (8) drei Positionen aufweist, wobei in einer ersten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine (3) lösbar mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt (4) gekoppelt ist, in einer zweiten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine lösbar mit dem dritten Antriebsstrangabschnitt (6) gekoppelt ist und in einer dritten Position der Betriebsartenwahlvorrichtung die dritte Maschine sowohl vom ersten als auch vom dritten Antriebsstrangabschnitt entkoppelt ist. - Antriebssystem nach
Anspruch 1 ,2 oder3 , wobei der erste Getriebesatz (7) ein Planetengetriebe mit einem Sonnenrad (16), mindestens einem Planetenrad (17a), das von einem Planetenradträger (17) getragen wird, und einem Hohlrad (15) ist. - Antriebssystem nach
Anspruch 4 , wobei einer des ersten Antriebsstrangabschnitts (4) und des zweiten Antriebsstrangabschnitts (5) mit dem Sonnenrad (16) und der andere mit dem Hohlrad (15) gekoppelt ist und wobei der dritte Antriebsstrangabschnitt (6) mit dem Träger (17) gekoppelt ist. - Antriebssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Betriebsartenwahlvorrichtung (8) eine Kupplung ist.
- Antriebssystem nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei die dritte, elektrische, Maschine (3) mit einem ersten zusätzlichen Nebenabtrieb (10) gekoppelt ist.
- Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der dritte Antriebsstrangabschnitt (6) direkt oder indirekt mit einem zweiten Radsatz (12) und/oder mit einem zweiten zusätzlichen Nebenabtrieb (9) gekoppelt ist.
- Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Antriebsstrangabschnitt (4) und/oder der zweite und/oder der dritte Antriebsstrangabschnitt (5, 6) jeweils mindestens ein Vorgelegegetriebe und eine oder mehrere Nasskupplungen aufweisen.
- Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein erster und ein zweiter Radsatz (11, 12) entweder starr miteinander verbunden oder über eine Klauenkupplung trennbar oder über ein Zwischenachsdifferential verbunden sind, wobei das Zwischenachsdifferential vorzugsweise eine Sperrfunktionalität aufweist.
- Antriebssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Maschine (1) mit dem ersten Antriebsstrangabschnitt (4) durch eine Kupplung (14) oder durch eine Getriebe- und Kupplungsanordnung gekoppelt ist, die eine Änderung der Drehrichtung des ersten Antriebsstrangabschnitts ermöglicht.
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