WO2021233692A1 - Hybrid-antriebsstrang mit lastunterbrechungsfreier gangschaltung - Google Patents

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WO2021233692A1
WO2021233692A1 PCT/EP2021/062043 EP2021062043W WO2021233692A1 WO 2021233692 A1 WO2021233692 A1 WO 2021233692A1 EP 2021062043 W EP2021062043 W EP 2021062043W WO 2021233692 A1 WO2021233692 A1 WO 2021233692A1
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transmission
gears
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electric machine
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Sebastian Stramm
Tobias Dornhege
Andreas Felder
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Magna Pt B.V. & Co. Kg
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    • F16H3/006Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
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    • F16H3/02Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
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    • F16H2003/0931Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts each countershaft having an output gear meshing with a single common gear on the output shaft
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H2200/00Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0047Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising five forward speeds

Definitions

  • the invention relates to a drive train with an electrical machine, an internal combustion engine, a transmission that consists of two sub-transmissions, each sub-transmission being assigned gear sets with fixed gears and idler gears, which represent gear steps.
  • the internal combustion engine can be connected to the transmission via a double clutch.
  • Hybridized drive trains are known from the prior art in many variations. They contain a gear in the form of a spur gear or planetary gear, a drive motor such as an internal combustion engine and another drive motor such as an electric machine, so that the respective drive power of both machines can be combined or transmitted separately to the output.
  • the internal combustion engine can usually be coupled to the transmission by means of a starting clutch, whereas the electrical machine is connected to the drive train at different points as required.
  • the internal combustion engine gear steps can be used at least in part by the electric machine. This has the advantage that an electric machine can be added to existing gears without great effort.
  • a drive train is also known from the prior art, the electric machine of which is coupled to the output, which is known as a parallel hybrid in P3 configuration.
  • connection is usually made by means of a traction drive, a spur gear stage or a planetary gear set, with a gear ratio being preferably selected with which the electric machine can be operated in an efficient, high speed range.
  • Gear steps are represented by wheel pairings, which are arranged on a sub-transmission for the first and third gear steps and on the second sub-transmission for the second and fourth gear steps.
  • Various drive scenarios can be represented by using fixed and idler gears as well as clutches.
  • the arrangement of the transmission components in combination with the permanently connected e-motor on one of the two sub-transmissions does not allow a traction-free shift with a purely electric drive.
  • DE 102015205307 A1 shows a double clutch transmission with three idler gears on an output shaft.
  • the gear shift requires a complex S1 shifting element with three switching states: idler gear I3 to the shaft, idler gear I3 to idler gear I4 and idler gear I4 to the shaft.
  • Hybridization is only provided for in general.
  • the hybridized transmission does not allow all desired driving modes.
  • the electric motor cannot be decoupled in the highest gear, uninterrupted shifting between the two electric gears in purely electric mode is not possible, even with the support circuit.
  • the load on the components in hybrid operation with the electric machine and the combustion engine on the same components add up.
  • the mechanical efficiency in the highest gear is not optimal.
  • the object is achieved with a drive train with an electric machine, an internal combustion engine, a transmission that consists of two sub-transmissions, each sub-transmission being assigned gear sets with fixed gears and idler gears that represent gear steps, and the internal combustion engine is connected to the transmission a double clutch and the electric machine can be connected to the partial transmission that emerges from the input core shaft, with up to six gear steps using five idler gears.
  • the electric machine is assigned to the partial transmission that does not contain the highest / longest gear.
  • the at least one idler gear on the second output shaft is part of a gear pair that represents a fifth or fourth gear.
  • the highest and lowest gear step with the longest and shortest gear ratio is shown by the combination of two shifted gear steps.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a flybridge transmission with 5 gears, optional parking lock and connection of the electric machine via a dedicated fixed gear on the input shaft.
  • Fig. 2a shows a second embodiment of a hybrid transmission with 5 gears, optional parking lock and connection of the electric machine via the fixed gear of the fourth gear on the input shaft.
  • Fig. 2b shows a variant according to Fig. 2a with reverse gear
  • FIG. 3 shows a third variant according to FIG. 2a with an introduced, integrated KO for decoupling the internal combustion engine.
  • FIG. 4 shows an embodiment with a sixth dedicated gear stage and a bridge to show a first gear ratio.
  • FIGS. 5a-5d show upshifting from gear 2 to 4.
  • a drive train 1 which has an internal combustion engine VM which is connected to a double clutch.
  • the double clutch consists of two clutches K1 and K2, which can be operated independently of one another.
  • the drive train has a transmission 5 with two sub-transmissions TG1 and TG2, which are arranged along drive shafts A1 and A2.
  • An electric machine EM drives via a suitable gear set E with a dedicated fixed gear in the first partial transmission TG1, more precisely in the drive shaft A1.
  • the gear stages 4 and 2 with the fixed gears F2 and F4 are arranged on the drive shaft A1 assigned to the first partial transmission. Between them, a clutch S2 shifts the gears via idler gears L2 and L4 on an output shaft 7.
  • the gear sets for gears 3 and 1 with fixed gears F1 and F3 are arranged on the drive shaft A2.
  • a clutch S1 shifts the idler gears L1 and L3 on the output shaft 7.
  • the output shaft 7 connects the output energy of the gearbox 5 to the drive wheels of the vehicle via a gear set 6, for example via a differential D.
  • Another output shaft 8 carries an idler gear L5 that can be switched via a circuit S3 for gear stage 5 and optionally a parking lock P.
  • the internal combustion engine VM remains decoupled from the drive train in that the clutch K2 remains open.
  • the electric machine EM drives into the drive shaft A1 when the clutches K1 and K2 are open.
  • the electric machine uses gear stage 4 or 2.
  • the second sub-transmission TG2 applies a supporting torque in which, with the preselected gear 1 or 5, depending on the shift direction, clutch K2 is slipping and clutch K1 is fully closed.
  • a support torque is generated via the second sub-transmission TG2 via gears 1 or 5 for shifting.
  • This applies to both the upshifting process and the downshifting process.
  • the internal combustion engine VM is dragged along at a corresponding speed.
  • FIGS. 2a and 2b differ from the embodiment according to FIG. 1 in that the electrical machine EM is direct to a fixed gear, for example the fixed gear F4 of the fourth gear stage, is connected to the sub-transmission TG1 and thus to the drive shaft A1.
  • the electrical machine EM is direct to a fixed gear, for example the fixed gear F4 of the fourth gear stage, is connected to the sub-transmission TG1 and thus to the drive shaft A1.
  • the electric machine EM is used for starting in gear stage 2 and for reversing when the direction of rotation is reversed.
  • the embodiment according to FIG. 2b also has a reverse gear stage R for operation with the internal combustion engine VM or the electric machine, the fixed gear F1 sitting on the drive shaft A2 and the idler gear LR being switched via the shift clutch S3.
  • the embodiment according to FIG. 3 is based on the embodiment according to FIG. 1, with a further clutch KO making the connection of the internal combustion engine VM to the transmission 5 interruptible, so that the internal combustion engine VM is not dragged along during the supported shift between the two electrical gears.
  • Driving in the highest gear is often done during ferry operation, for example when driving on the motorway.
  • the disadvantage of such a combined gear solution is that the mechanical efficiency deteriorates due to the additional gear wheel pairing in the load path.
  • FIG. 4 shows an embodiment with a division of the gears to the sub-transmission TG1 with gears 3 and 5 and to the sub-transmission TG2 with gears 6 and 2.
  • the gear ratio 4 is arranged on the output shaft 8 together with a reverse gear R.
  • a short first gear stage can still be achieved by simultaneously connecting the two idler gears L3 and L6 located next to the shift element B and connecting the output shaft 7 to the second idler gear L2 through the shift element S1.
  • a similarly short reverse gear ratio is generated by simultaneous switching of the switching elements B with the two idler gears L3 and L6 and S3 with the reverse idler gear LR.
  • the arrangement of the gears 3 and 5 can be solved differently and above all solves the requirements of very small, under-motorized vehicles.
  • FIGS. 5a to 5d the concept of the supported shifting between the two purely electric gear steps is illustrated again.
  • the described embodiments do not allow any electromotive Shifting of the gears 2-4, unless it is assumed that the internal combustion engine VM has low drag torques, for example due to cylinder deactivation, and can be dragged along accordingly, or there is a third clutch KO as shown in FIG.
  • the KO in the representation shown in FIGS. 5a to 5d is open, or - with low engine drag torques - not present at all.
  • FIG. 5a shows the initial situation in which the torque of the electrical machine EM is passed through gear step 2 to the output and the differential 16.
  • FIG. 5b shows that the clutches K1 and K2 are closed while slipping until a moment equilibrium is established on the second partial transmission TG2. Then gear stage 2 is disengaged.

Landscapes

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Abstract

Es wird ein einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Maschine vorgeschlagen, einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, das aus zwei Teilgetrieben besteht, wobei jedem Teilgetriebe Radsätze mit Festrädern und Losrädern zugeordnet sind, die für Gangstufen stehen, und wobei die Verbrennungskraftmaschine an das Getriebe über eine Doppelkupplung und die elektrische Maschine an eines der Teilgetriebe anbindbar ist, wobei die elektrische Maschine einem Teilgetriebe zugeordnet ist, wobei sechs Gangstufen unter Verwendung von fünf Losrädern darstellbar sind.

Description

Hybrid-Antriebsstrang mit lastunterbrechungsfreier Gangschaltung
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang mit einer elektrischen Maschine, einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, das aus zwei Teilgetrieben besteht, wobei jedem Teilgetriebe Radsätze mit Festrädern und Losrädern zugeordnet sind, die für Gangstufen stehen. Die Verbrennungskraftmaschine ist über eine Doppelkupplung an das Getriebe anbindbar. Hinzukommt eine elektrische Ma schine, die wahlweise an eines der beiden Teilgetriebe fest angebunden ist.
Stand der Technik
Hybridisierte Antriebsstränge sind dem Stand der Technik in vielerlei Variationen bekannt geworden. Sie beinhalten ein Getriebe in Form eines Stirn- oder Plane tenradgetriebes, einen Antriebsmotor wie einer Verbrennungskraftmaschine und einen weiteren Antriebsmotor wie eine elektrische Maschine, sodass die jeweilige Antriebsleistung beider Maschinen kombiniert oder separat an den Abtrieb über tragen werden kann.
Die Verbrennungskraftmaschine ist üblicherweise mittels einer Anfahrkupplung mit dem Getriebe koppelbar, wohingegen die elektrische Maschine je nach Bedarf an unterschiedlichen Stellen an den Antriebstrang angebunden ist.
Ist die elektrische Maschine zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe angeordnet oder direkt mit dem Getriebe gekoppelt, können die verbren nungskraftmotorischen Gangstufen von der elektrischen Maschine zumindest teil weise mit genutzt werden. Daraus ergibt sich der Vorteil, dass man ohne großen Aufwand schon bestehende Getriebe einfach um eine elektrische Maschine erwei tern kann. Auch ist dem Stand der Technik ein Antriebsstrang bekannt geworden, deren elektrische Maschine mit dem Abtrieb gekoppelt ist, was als Parallel-Hybrid in P3 Konfiguration bekannt ist.
Die Anbindung erfolgt üblicherweise mittels eines Zugmitteltriebes, einer Stirnrad stufe oder einem Planetenradsatz, wobei vorzugsweise eine Übersetzungsstufe gewählt wird, mit der die elektrische Maschine in einem effizienten, hohen Dreh zahlbereich betrieben werden kann.
Ein einfacheres Doppelkupplungsgetriebe mit vier Gangstufen und dem Eintrieb einer elektrischen Maschine ist in mehrere Ausführungsformen aus der DE 10 2016007 408 A1 bekannt. Dabei werden Gangstufen durch Radpaarungen darge stellt, die für die erste und die dritte Gangstufe auf einem Teilgetriebe, und für die zweite und vierte Gangstufe auf dem zweiten Teilgetriebe angeordnet sind. Durch die Verwendung von Fest- und Losrädern sowie Schaltkupplungen sind verschie dene Antriebsszenarien darstellbar.
Die Anordnung der Getriebekomponenten in Kombination mit der fest angebunde nen E-Maschine an eines der beiden Teilgetriebe lässt keine zugkraftunterbre chungsfreie Schaltung bei rein elektrischem Antrieb zu.
Die DE 102015205307 A1 zeigt ein Doppelkupplungsgetriebe mit drei Losrädern auf einer Abtriebswelle. Die Gangschaltung macht eine komplexes Schaltelement S1 mit drei Schaltzuständen erforderlich: Losrad I3 zur Welle, Losrad I3 zu Losrad I4 und Losrad I4 zur Welle.
Eine Hybridisierung ist nur allgemein vorgesehen.
Aus der bisher nicht veröffentlichten DE 102019211 449.0 wird ein Getriebe be schreiben wie es im Prinzip in Figur 1 dargestellt ist. Das hybridisierte Getriebe erlaubt nicht alle gewünschten Fahrmodi. Der elektri sche Motor kann im höchsten Gang nicht abgekoppelt werden, ein zugkraftunter brechungsfreies Schalten zwischen den beiden elektrischen Gängen im rein elektrischen Betrieb ist auch mit Abstützschaltung nicht möglich. Zudem addiert sich die Belastung der Komponenten beim Hybrid-Betrieb mit der elektrischen Ma schine und dem Verbrennungsmotor auf denselben Bauteilen. Zudem ist der me chanische Wirkungsgrad im höchsten Fahrgang nicht optimal.
Es ist Aufgabe der Erfindung eine verbesserte Getriebeanordnung herzustellen.
Beschreibung der Erfindung
Die Aufgabe wird gelöst mit einem Antriebsstrang mit einer elektrischen Maschine, einer Verbrennungskraftmaschine, einem Getriebe, das aus zwei Teilgetrieben be steht, wobei jedem Teilgetriebe Radsätze mit Festrädern und Losrädern zugeord net sind, die für Gangstufen stehen, und wobei die Verbrennungskraftmaschine an das Getriebe über eine Doppelkupplung und die elektrische Maschine an das Teil getriebe anbindbar ist, dass aus der Eingangs-Kernwelle hervorgeht, wobei bis zu sechs Gangstufen unter Verwendung von fünf Losrädern darstellbar sind. Die E- Maschine ist dem Teilgetriebe zugeordnet, dass nicht die höchste / länge Gang stufe beinhaltet.
Dabei sind zwei Abtriebswellen vorhanden und mindestens eines der Losräder ist auf der zweiten Abtriebswelle angebracht.
Das mindestens eine Losrad auf der zweiten Abtriebswelle ist Teil einer Zahn radpaarung, die eine fünfte oder vierte Gangstufe darstellt. Im Falle der Darstellung einer 6 Gang Variante wird die höchste und niedrigste Gangstufe mit der längsten und kürzesten Übersetzung durch die Kombination zweier geschalteter Gangstufen dargestellt.
Beschreibung der Figuren
Die Erfindung wird nachfolgend beispielhaft unter Bezugnahme auf die beigefüg ten Zeichnungen beschrieben.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Flybridgetriebes mit 5 Gängen, optionaler Parksperre und Anbindung der E-Maschine über ein dediziertes Festrad auf der Eingangswelle.
Fig. 2a zeigt eine zweite Ausführungsform eines Hybridgetriebes mit 5 Gängen, optionaler Parksperre und Anbindung der E-Maschine über das Festrad des vier ten Ganges auf der Eingangswelle.
Fig. 2b zeigt einen Variante nach Fig. 2a mit Rückwärtsgang,
Fig. 3 zeigt eine dritte Variante nach Fig 2a mit eingebrachter, integrierter KO zur Entkopplung der Verbrennungskraftmaschine.
Fig 4. zeigt eine Ausführungsform mit einer sechsten dedizierten Gangstufe und einer Brücke zur Darstellung einer ersten Gangübersetzung.
Fig. 5a-5d zeigt das Hochschalten von Gangstufe 2 zu 4.
In Figur 1 ist ein Antriebsstrang 1 zu erkennen, der einen Verbrennungsmotor VM aufweist, der mit einer Doppelkupplung verbunden ist. Die Doppelkupplung be steht aus zwei Kupplungen K1 und K2, die unabhängig voneinander betätigbar sind. Weiterhin weist der Antriebsstrang ein Getriebe 5 mit zwei Teilgetriebe TG1 und TG2 auf, die entlang von Antriebswellen A1 und A2 angeordnet sind. Eine elektrische Maschine EM treibt über einen geeigneten Radsatz E mit einem dedi zierten Festrad in das erste Teilgetriebe TG1 , genauer in die Antriebswelle A1 ein. Auf der dem ersten Teilgetriebe zugeordneten Antriebswelle A1 sind die Gangstu fen 4 und 2 mit den Festrädern F2 und F4 angeordnet. Zwischen ihnen schaltet eine Schaltkupplung S2 die Gänge über Losräder L2 und L4 auf einer Ab triebswelle 7. Auf dem zweiten Teilgetriebe TG2 sind die Radsätze für die Gang stufen 3 und 1 mit Festrädern F1 und F3 auf der Antriebswelle A2 angeordnet. Zwischen den Gangstufen 1 und 3 schaltet eine Schaltkupplung S1 die Losräder L1 und L3 auf der Abtriebswelle 7. Die Abtriebswelle 7 verbindet über einen Rad satz 6 die Abtriebsenergie des Getriebes 5 mit den Antriebsrädern des Fahrzeugs, über beispielsweise ein Differential D. Eine weitere Abtriebswelle 8 trägt ein, über eine Schaltung S3 schaltbares Losrad L5 für die Gangstufe 5 und optional eine Parksperre P.
Für einen rein elektrischen Betrieb über die elektrische Maschine EM bleibt der Verbrennungsmotor VM vom Antriebsstrang abgekoppelt, indem die Kupplung K2 offenbleibt. Die elektrische Maschine EM treibt in die Antriebswelle A1 bei offenen Kupplungen K1 und K2 ein. Je nach Stellung der Schaltkupplung S2 verwendet die elektrische Maschine dabei die Gangstufe 4 oder 2.
Zum Schalten zwischen den beiden elektrischen Gangstufen also Gangstufen für das rein elektrische Fahren, bringt das zweite Teilgetriebe TG2 ein Stützmoment auf, in dem bei vorgewähltem Gang 1 oder 5 je nach Schaltrichtung die Kupplung K2 schleifend und die Kupplung K1 ganz geschlossen wird. Dadurch entsteht über das zweite Teilgetriebe TG2 ein Stützmoment über die Gänge 1 oder 5 für das Schalten. Das gilt sowohl für den Hochschaltvorgang als auch für den Herunter schaltvorgang. Hierbei wird allerdings der Verbrennungsmotor VM bei einer ent sprechenden Drehzahl mitgeschleppt. Ein Konzept, um dies zu vermeiden, ist in Fig. 3 zu finden.
Die Ausführungsform nach den Figuren 2a und 2b unterscheiden sich von der Ausführungsform nach Figur 1 dadurch, dass die elektrische Maschine EM direkt an ein Festrad , beispielsweise das Festrad F4 der vierten Gangstufe, auf dem Teilgetriebe TG1 und somit an der Antriebswelle A1 angebunden ist. Dadurch lässt sich Bauraum für das Getriebe 5 einsparen und eine in ihrer Bauform längere elektrische Maschine EM kann verwendet werden.
Die elektrische Maschine EM dient dabei dem Anfahren in der Gangstufe 2 und bei Drehrichtungsumkehr zum Rückwärtsfahren.
Die Ausführungsform nach der Figur 2b weist zudem eine Rückwärtsgangstufe R für den Betrieb mit dem Verbrennungsmotor VM oder der E-Maschine auf, wobei das Festrad F1 auf der Antriebswelle A2 sitzt und das Losrad LR über die Schalt kupplung S3 geschaltet wird.
Die Ausführungsform nach Figur 3 basiert auf der Ausführung nach Figur 1 wobei eine weitere Kupplung KO die Anbindung des Verbrennungsmotors VM an das Ge triebe 5 unterbrechbar ausgestaltet, wodurch der Verbrennungsmotor VM bei der abgestützten Schaltung zwischen den beiden elektrischen Gängen nicht mitge schleppt wird.
In den Ausführungsformen, beispielhaft gezeigt in der Figur 4, ist es möglich, eine Gangstufe 6 mit einer hohen Übersetzung zum Erreichen der Höchstgeschwindig keit herzustellen. Das Fahren in dieser höchsten Gangstufe wird möglich, indem eine Schaltkupplung B die beiden danebenliegenden Losräder L3 und L6 und da mit beide TeilgetriebeTGI und TG2 , sowie die Schaltkupplung S2 die Gangstufe 5 mit der Abtriebswelle 7 über die Losräder L5 und L3 verbindet. Dadurch erhält man eine hochübersetzte kombinierte Gangstufe.
Das Fahren in der höchsten Gangstufe erfolgt im Fährbetrieb häufig, beispiels weise bei Autobahnfahrten. Der Nachteil einer solchen kombinierten Ganglösung ist, dass der mechanische Wirkungsgrad aufgrund der zusätzlichen Gangradpaa rung im Lastpfad sich verschlechtert.
Das lässt sich durch eine eigene Gangstufe 6 lösen, wobei aber aus Kosten- und Bauraumgründen nur 5 Gangräder verbaut werden. Figur 4 zeigt eine Ausführungsform mit einer Aufteilung der Gangstufen auf das Teilgetriebe TG1 mit Gangstufe 3 und 5 sowie auf das Teilgetriebe TG2 mit Gang stufe 6 und 2. Die Gangstufe 4 ist auf der Ausgangswelle 8 zusammen mit einem Rückwärtsgang R angeordnet.
In der Ausführungsform der Figur 4 gezeigtesGetriebe ist das Realisieren einer kurzen ersten Gangstufe nach wie vor durch gleichzeitiges Verbinden der beiden neben dem Schaltelement B liegenden Losräder L3 und L6 und Verbinden der Ausgangswelle 7 mit der zweiten Gangstufe-Losrad L2 durch das Schaltelement S1 möglich. Eine ähnlich kurze Rückwärtsgangübersetzung wird durch gleichzeiti ges Schalten der Schaltelemente B mit den beiden danebenliegenden Losrädern L3 und L6 und S3 mit dem Rückwärtsganglosrad LR erzeugt.
In einer alternativen Ausführung kann die Anordnung der Gangstufen 3 und 5 an ders gelöst sein und löst vor allem die Anforderungen von sehr kleinen, untermoto risierten Fahrzeugen.
Die Ausführungsform weist einen sehr kurzen Anfahrgang mit der Gangstufe 1 mit einer Übersetzung von i = 18 ... 20 auf.
Mit einer solchen Ausführung löst man die Abhängigkeit von einem Stufensprung der Gangstufen 1-2 gleich 5-6.
Vielmehr erreicht man dadurch einen Stufensprung von 1-2 gleich 3-6. Das führt zu großem Stufensprung 1-2 und einer geringerer Gesamtspreizung.
In den Figuren 5a bis 5d ist das Konzept der abgestützten Schaltung zwischen den beiden rein elektrischen Fahrstufen nochmals verdeutlicht. Die beschriebenen Ausführungsformen erlauben analog zur Viergangvariante keine elektromotorische Schaltung der Gangstufen 2-4, es sei denn es wird angenommen, dass der Ver brennungsmotor VM niedrige Schleppmomente, z.B. durch Zylinderabschaltung aufweist und entsprechend mitgeschleppt werden kann oder es ist eine dritte Kupplung KO vorhanden wie in Fig.3.
Im rein elektrischen Fährbetrieb ist die KO in der gezeigten Darstellung der Figuren 5a bis 5d ist geöffnet, oder aber - bei geringen Motorschleppmomenten - gar nicht vorhanden.
In Figur 5a ist die Ausgangssituation dargestellt, in der Drehmoment der elektri schen Maschine EM über die Gangstufe 2 auf den Abtrieb und das Differential 16 geleitet wird.
In Figur 5b ist gezeigt, dass das Schließen der Kupplungen K1 und K2 im Schlupf erfolgt, bis auf dem zweiten Teilgetriebe TG2 Momentengleichgewicht hergestellt ist. Dann wird die Gangstufe 2 ausgelegt.
In Figur 5c erfolgt die Momentenübertragung über die Gangstufe 5 des ersten Teil getriebes TG1. Die Kupplung K2 wird im Schlupf zum Drehzahlangleich auf die Gangstufe 4 betrieben.
In Figur 5d ist gezeigt, dass die Gangstufe 4 im zweiten Teilgetriebe eingelegt ist und durch Öffnen der Kupplungen K1 und K2 der Antrieb wieder über das zweite Teilgetriebe TG2 erfolgt. Wie beschrieben ist die KO (falls vorhanden) geöffnet.

Claims

Ansprüche
1. Antriebsstrang (1 ) mit einer elektrischen Maschine (EM), einer Verbren nungskraftmaschine (VM), einem Getriebe (5), das aus zwei Teilgetrieben (TG1, TG2) besteht, wobei jedem Teilgetriebe (TG1, TG2) Radsätze mit Festrädern (F1, F2, F3, F4) und Losrädern (L1, L2, L3, L4, L5) zugeordnet sind, die für Gangstufen stehen, und wobei die Verbrennungskraftma schine (VM) an das Getriebe (5) über eine Doppelkupplung (K1, K2) und die elektrische Maschine (EM) an eines der Teilgetriebe (TG1, TG2) über einen Radsatz (E) mit einem dedizierten Festrad (FE) oder an ein Festrad (F4) des Teilgetriebes anbindbar ist, wobei die elektrische Maschine (EM) einem Teilgetriebe (TG1, TG2) zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass sechs Gangstufen unter Verwendung von fünf Losrädern (L2, L3, L4, L5, L6) darstellbar sind, wobei vier der Losräder (L1 , L3, L2, L2) auf einer der Abtriebswellen (7) angeordnet sind.
2. Antriebsstrang nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zwei Ab triebswellen (7,8) vorhanden sind und mindestens eines der Losräder (L5, L4, LR) auf der zweiten Abtriebswelle (8) angebracht ist.
3. Antriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindes tens ein Losrad (L4, L5) auf der zweiten Abtriebswelle (8) Teil eine Zahn radpaarung ist, die eine fünfte oder vierte Gangstufe darstellt.
4. Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die niedrigste Gangstufe durch die Kombination zweier Gangstufen unter Be nutzung einer Schaltkupplung (B) herstellbar ist.
PCT/EP2021/062043 2020-05-22 2021-05-06 Hybrid-antriebsstrang mit lastunterbrechungsfreier gangschaltung WO2021233692A1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020206418.0 2020-05-22
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PCT/EP2021/062043 WO2021233692A1 (de) 2020-05-22 2021-05-06 Hybrid-antriebsstrang mit lastunterbrechungsfreier gangschaltung

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