WO2023016712A1 - Antriebsstrang für ein fahrzeug und fahrzeug - Google Patents

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WO2023016712A1
WO2023016712A1 PCT/EP2022/068903 EP2022068903W WO2023016712A1 WO 2023016712 A1 WO2023016712 A1 WO 2023016712A1 EP 2022068903 W EP2022068903 W EP 2022068903W WO 2023016712 A1 WO2023016712 A1 WO 2023016712A1
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axis
drive train
electrical machine
train according
arranged coaxially
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PCT/EP2022/068903
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English (en)
French (fr)
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Fabian Kutter
Matthias Horn
Stefan Beck
Johannes Kaltenbach
Thomas Martin
Michael Wechs
Uwe Griesmeier
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
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    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/442—Series-parallel switching type
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    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a drive train for a vehicle according to the type defined in more detail in the preamble of patent claim 1.
  • the invention also relates to a vehicle with the drive train.
  • Drive trains for vehicles with an internal combustion engine and two electrical machines that are assigned to the same axle are known from vehicle technology. Furthermore, a multi-stage gear arrangement is provided, which is connected to an output. Viewed axially, the electrical machines are arranged one after the other after the combustion engine and a torsional damper. There is a superimposed wheel set between the electric machines.
  • One of the electrical machines has significantly smaller dimensions or a significantly smaller outer diameter and is used as a starter generator for the internal combustion engine, while the other electrical machine has significantly larger dimensions and is used as a traction drive.
  • the present invention is based on the object of proposing a drive train and a vehicle of the type described at the outset, in which the electrical machines are arranged as economically as possible in terms of installation space.
  • a drive train for a vehicle with an internal combustion engine which is arranged coaxially to a first axis. Furthermore, the drive train at least a first electric machine and a second electric machine, the first electric machine being larger in terms of its dimensions and therefore suitable as a traction drive and the second electric machine being smaller in size and therefore suitable as a starter generator for the internal combustion engine.
  • a multi-stage gear arrangement is provided, which can be connected to an output.
  • the second electrical machine can be connected at least to the internal combustion engine and the first electrical machine can be connected at least to the transmission arrangement.
  • the first electrical machine and the second electrical machine are arranged offset relative to one another with respect to their rotor axes.
  • the smaller-sized second electrical machine can thus be arranged as close as possible to the internal combustion engine with the first larger-sized electrical machine. Due to the off-axis arrangement of the two electrical machines, the available space can be optimally utilized.
  • the second electric machine is arranged coaxially to the first axis and the first electric machine is arranged coaxially to a second axis as part of the off-axis arrangement of the electric machines, this results, for example, in a vehicle with the longitudinal engine-front installation position means that there is more installation space radially available for the first electric machine, for example in the vehicle tunnel.
  • the axle offset can be selected in such a way that the outer diameter of the electrical machine can be selected as large as possible while at the same time there is sufficient underbody clearance in the vehicle.
  • An alternative embodiment for the off-axis arrangement of the electric machines can provide that the second electric machine is arranged coaxially to a fourth axis, the fourth axis being off-axis to the first axis, which corresponds, for example, to the crankshaft axis of the internal combustion engine, and to the second axis is, which, for example, the rotor axis of the first th machine.
  • Such an axis-parallel arrangement of the rotor axis of the second electrical machine to the rotational axes of the internal combustion engine and the first machine means that the space provided can be used alternatively by the arrangement position of the second electrical machine provided radially on the outside, so that additional space is available for the first electrical machine .
  • a rotor of the second electrical machine can be connected to the internal combustion engine via a belt drive, via a plurality of meshing gears or the like.
  • the second electrical machine can be connected via a shaft arranged coaxially to the first axis to a first transmission input shaft of the gear arrangement arranged coaxially to the second axis without reversing the direction of rotation.
  • This connection is independent of whether the second electrical machine is arranged with its rotor axis coaxial to the first axis or to the fourth axis.
  • the connection can be realized without reversing the direction of rotation by means of a driving gear or the like.
  • a toothing on the shaft arranged coaxially to the first axis can be in engagement with a toothing on the first transmission input shaft.
  • the toothing can be implemented, for example, by external toothing on a pinion of the shaft arranged coaxially with the first axis and by internal toothing on a ring gear or the like of the first transmission input shaft, which mesh with one another.
  • Other connections are also conceivable that can be implemented in a structurally simple manner without reversing the direction of rotation.
  • gears different types can be used.
  • a planetary gear, a countershaft gear or a combination thereof can be used.
  • different arrangements of the output can be realized.
  • the output coaxial to the first axis ie for example coaxial to the crankshaft axis of the combustion engine, or offset to the first axis.
  • a coaxial alignment or an off-axis alignment can be carried out in relation to the output in the proposed drive train.
  • the first electrical machine which is larger in size or has a larger outer diameter, is preferably to be provided as a travel drive, since it can generate higher power.
  • the second electrical machine has smaller dimensions than the first electrical machine and is therefore preferably used as a starter generator, ie for starting the internal combustion engine and/or as a generator.
  • the second electric machine is used in ferry operation to increase the power.
  • the internal combustion engine can be decoupled from the drive train via a switching element, for example a clutch.
  • the proposed drive train can optionally have an all-wheel transfer case connected downstream of the output, in order to implement all-wheel drive in the vehicle.
  • a further aspect of the present invention claims a vehicle with the above-described drive train aligned in the longitudinal direction of the vehicle, so that the advantages already described and other advantages result.
  • a longitudinal front installation position for the internal combustion engine is therefore implemented.
  • FIG. 1 shows a schematic view of a first embodiment variant of a drive train according to the invention with off-axis electrical machines and with a coaxially arranged input and output;
  • FIG. 2 shows a schematic view of a second embodiment variant of the drive train according to the invention with off-axis electrical machines and with input and output arranged off-axis with respect to one another;
  • FIG. 3 shows a schematic view of a third embodiment variant of the drive train according to the invention with an alternatively off-axis arrangement of the electrical machines in relation to FIG. 2;
  • FIG. 4 shows a schematic view of a fourth embodiment variant of the drive train according to the invention with a planetary gear as the gear arrangement with an off-axis arrangement for the drive;
  • FIG. 5 shows a schematic view of a fifth embodiment variant of the drive train according to the invention with a planetary gear as the gear arrangement with a coaxial arrangement for the input and output.
  • the wording connectable is used, which claims both a detachable and a fixed connection.
  • the wording chosen also claims a direct or indirect connection provided via other components.
  • the proposed drive train provides for an internal combustion engine VM to be arranged coaxially with respect to a first axis A1, which corresponds to the crankshaft axis of the internal combustion engine VM in the figures.
  • a first electrical machine EM1 and a second electrical machine EM2 are provided, with the dimensions of the first electrical machine EM1 being larger than the second electrical machine EM2. This means that the first electrical machine EM1 has a higher power and accordingly a larger outside diameter than the second electrical machine EM2.
  • the first electrical machine EM1 is preferably or exclusively used for the traction drive and the second electrical machine EM2 is preferably or exclusively used to start the internal combustion engine VM and as a generator.
  • the second electrical machine EM2 can thus be connected at least to the internal combustion engine VM and the first electrical machine EM1 can be connected at least to the transmission arrangement G.
  • a switchable multi-stage transmission is provided as the transmission arrangement G, for example, which can be connected to an output from.
  • first electrical machine EM1 and the second electrical machine EM2 are arranged offset relative to one another with respect to their rotor axis.
  • the axial offset or the axially parallel arrangement of the two electrical machines EM1 and EM2 results in more installation space being available radially in the vehicle tunnel for the larger dimensioned first electrical machine EM1.
  • FIG. 3 In order to create a driving connection between the rotor of the second electrical machine EM2 and a shaft W arranged coaxially to the first axis A1 in the third embodiment variant, a belt drive is shown in FIG. 3, for example as a chain drive. In this way, the rotor of the second electrical machine EM2 can be connected to the internal combustion engine VM via the shaft W and a clutch KO that may be provided.
  • the second electric machine EM2 can be connected via the shaft W arranged coaxially to the first axis A1 to a first transmission input shaft W1 of the transmission arrangement G arranged coaxially to the second axis A2 without reversing the direction of rotation.
  • the axis offset between the two electrical machines EM1, EM2 is realized via a transmission unit, which does not result in a reversal of the direction of rotation or reversal of the direction of rotation between the first axis A1 and the second axis A2.
  • a connection between an external toothing on a pinion of the shaft W arranged coaxially to the first axis A1 and an internal toothing on a ring gear on the first transmission input shaft W1 is provided for this purpose.
  • the design variants provide, for example, that the rotor of the first electrical machine EM1 can be connected to a second transmission input shaft W2 of the transmission arrangement G arranged coaxially with the second axis A2.
  • the transmission arrangement G can have at least one countershaft VW arranged coaxially to a third axis A3, with the third axis A3 being off-axis to the first axis A1, to the second axis A2 and, according to the third embodiment variant, to the fourth axis A4 is arranged.
  • the output from is arranged coaxially with the third axis A3 of the transmission arrangement G.
  • a planetary gear is provided as the gear arrangement.
  • the planetary gear and the output Ab are arranged coaxially to the second axis A2, the second axis A2 being arranged off-axis to the first axis A1.
  • the planetary gear and the output Ab are arranged coaxially to the first axis A1, the planetary gear being arranged coaxially to the second axis A2 via at least one spur gear stage ST with the first and second transmission input shafts W1, W2 is connectable.
  • the figures show by way of example that the second electrical machine EM2 is arranged in front of the first electrical machine EM1 when viewed axially and that the first electrical machine EM1 is arranged in front of the transmission arrangement G when viewed axially.
  • the second electric machine EM2 and then the first electric machine EM1 are arranged first, followed by the transmission arrangement G with the output Ab.
  • the internal combustion engine VM is followed by a torsional vibration damper T, which can be connected via a switching element KO to the shaft W coaxial with the first axis A1.

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Abstract

Es wird ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (VM) vorgeschlagen, der koaxial zu einer ersten Achse (A1) angeordnet ist. Ferner sind zumindest eine erste elektrische Maschine (EM1) und eine zweite elektrische Maschine (EM2) und eine Mehrstufen-Getriebeanordnung (G) vorgesehen, die mit einem Abtrieb (Ab) verbindbar ist, wobei die erste elektrische Maschine (EM1) hinsichtlich ihrer Abmessungen größer als die zweite elektrische Maschine (EM2) dimensioniert ist, wobei die zweite elektrische Maschine (EM2) zumindest mit dem Verbrennungsmotor (VM) und die erste elektrische Maschine (EM1) zumindest mit der Getriebeanordnung (G) verbindbar ist, und wobei die erste elektrische Maschine (EM1) und die zweite elektrische Maschine (EM2) bezogen auf ihre Rotorachsen zueinander achsversetzt angeordnet sind. Ferner wird ein Fahrzeug mit dem Antriebsstrang beansprucht.

Description

ANTRIEBSSTRANG FÜR EIN FAHRZEUG UND FAHRZEUG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. Ferner betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit dem Antriebsstrang.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Antriebsstränge für Fahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor und zwei elektrischen Maschinen bekannt, die derselben Achse zugeordnet sind. Ferner ist eine Mehrstufen-Getriebeanordnung vorgesehen, die mit einem Abtrieb verbunden ist. Die elektrischen Maschinen sind axial gesehen nacheinander nach dem Verbrennungsmotor und einem Torsionsdämpfer angeordnet. Zwischen den elektrischen Maschinen befindet sich ein Überlagerungsradsatz. Eine der elektrischen Maschinen weist deutlich geringere Abmessungen bzw. einen deutlich geringeren Außendurchmesser auf und dient als Startergenerator für den Verbrennungsmotor, während die andere elektrische Maschine deutlich größere Abmessungen aufweist und als Fahrantrieb dient.
Es hat sich gezeigt, dass elektrische Maschinen, die als Fahrantrieb dienen, einen großen Bauraumbedarf haben, da diese bezüglich ihres Außendurchmessers und ihrer Axiallänge erhebliche Abmessungen benötigen. Demzufolge sind die als Fahrantrieb dienenden elektrischen Maschinen möglichst nahe zum Verbrennungsmotor anzuordnen, da dort der größte Bauraum verfügbar ist. Eine koaxiale Anordnung der elektrischen Maschine ist bezüglich des Bauraumbedarfs erheblich eingeschränkt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Antriebsstrang sowie ein Fahrzeug der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, bei denen die elektrischen Maschinen möglichst bauraum günstig angeordnet sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Patentanspruches 1 bzw. 17 gelöst. Vorteilhafte und beanspruchte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung sowie den Zeichnungen.
Somit wird ein Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor vorgeschlagen, der koaxial zu einer ersten Achse angeordnet ist. Ferner umfasst der An- triebsstrang zumindest eine erste elektrische Maschine und eine zweite elektrische Maschine, wobei die erste elektrische Maschine hinsichtlich ihrer Abmessungen größer und damit als Fahrantrieb geeignet ist und die zweite elektrische Maschine kleiner dimensioniert ist und damit als Startergenerator für den Verbrennungsmotor geeignet ist. Zudem ist eine Mehrstufen-Getriebeanordnung vorgesehen, die mit einem Abtrieb verbindbar ist. Darüber hinaus ist bei dem Antriebsstrang vorgesehen, dass die zweite elektrische Maschine zumindest mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist und die erste elektrische Maschine zumindest mit der Getriebeanordnung verbindbar ist. Um bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang möglichst bauraumgünstig die unterschiedlich dimensionierten elektrischen Maschinen anzuordnen, ist vorgesehen, dass die erste elektrische Maschine und die zweite elektrische Maschine bezogen auf ihre Rotorachsen zueinander achsversetzt angeordnet sind.
Bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang kann somit die kleiner dimensionierte zweite elektrische Maschine möglichst nahe zum Verbrennungsmotor mit der ersten größer dimensionierten elektrischen Maschine angeordnet werden. Durch die achsversetzte Anordnung der beiden elektrischen Maschinen kann der zur Verfügung stehende Bauraum optimal ausgenutzt werden kann.
Wenn im Rahmen der achsversetzten Anordnung der elektrischen Maschinen die zweite elektrische Maschine koaxial zur ersten Achse angeordnet ist und die erste elektrische Maschine koaxial zu einer zweiten Achse angeordnet ist, wobei die erste Achse und die zweite Achse achsversetzt angeordnet sind, führt dies beispielsweise bei einem Fahrzeug mit Motor-Front-Längseinbaulage dazu, dass für die erste elektrische Maschine radial mehr Bauraum zum Beispiel im Fahrzeugtunnel zur Verfügung steht. Hierbei kann der Achsversatz derart gewählt werden, dass der Außendurchmesser der elektrischen Maschinen möglichst groß gewählt werden kann und gleichzeitig ausreichend Unterbodenfreiheit im Fahrzeug vorhanden bleibt.
Eine alternative Ausführung bei der achsversetzten Anordnung der elektrischen Maschinen kann vorsehen, dass die zweite elektrische Maschine koaxial zu einer vierten Achse angeordnet ist, wobei die vierte Achse achsversetzt zu der ersten Achse, welche beispielsweise der Kurbelwellenachse des Verbrennungsmotors entspricht, und zu der zweiten Achse angeordnet ist, welche beispielsweise der Rotorachse der ers- ten Maschine entspricht. Durch eine derartige achsparallele Anordnung der Rotorachse der zweiten elektrischen Maschine zu den Rotationsachsen des Verbrennungsmotors und der ersten Maschine wird eine alternative Ausnutzung des vorgesehenen Bauraumes durch die radial außen vorgesehene Anordnungsposition der zweiten elektrische Maschine realisiert, sodass für die erste elektrische Maschine zusätzlicher Bauraum zur Verfügung steht.
Bei dieser alternativen achsparallelen Anordnung ist ferner vorgesehen, dass zum Anbinden der zweiten elektrischen Maschine ein Rotor der zweiten elektrischen Maschine über einen Umschlingungstrieb, über mehrere in Eingriff stehende Zahnräder oder dergleichen, mit dem Verbrennungsmotor verbindbar ist.
Für die Anbindung der zweiten elektrischen Maschinen an die als schaltbares Getriebe ausgeführten Getriebeanordnung kann bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang die zweite elektrische Maschine über eine koaxial zur ersten Achse angeordneten Welle mit einer koaxial zur zweiten Achse angeordneten ersten Getriebeeingangswelle der Getriebeanordnung ohne Drehrichtungsumkehr verbindbar sein. Diese Anbindung ist unabhängig davon, ob die zweite elektrische Maschine mit ihrer Rotorachse koaxial zur ersten Achse oder zur vierten Achse angeordnet ist. Beispielsweise kann die Verbindung ohne Drehrichtungsumkehr durch eine Mitnahmeverzahnung oder dergleichen realisiert werden. Hierzu kann eine Verzahnung fest an der koaxial zur ersten Achse angeordneten Welle mit einer Verzahnung an der ersten Getriebeeingangswelle in Eingriff stehen. Konkret können die Verzahnungen beispielsweise durch eine Außenverzahnung an einem Ritzel der koaxial zur ersten Achse angeordneten Welle und durch eine Innenverzahnung an einem Hohlrad oder dergleichen der ersten Getriebeeingangswelle realisiert werden, die miteinander in Eingriff stehen. Es sind auch andere Verbindungen denkbar, die konstruktiv einfach ohne Drehrichtungsumkehr realisiert werden.
Hinsichtlich der Getriebeanordnung können verschiedene Arten von Getrieben verwendet werden. Beispielsweise kann ein Planetengetriebe, ein Vorgelegewellengetriebe oder auch eine Kombination daraus verwendet werden. In diesem Zusammenhang können auch verschiedene Anordnungen des Abtriebes realisiert werden. Beispielsweise kann der Abtrieb koaxial zur ersten Achse, d. h. beispielsweise koaxial zur Kurbelwellenachse des Verbrennungsmotors, oder auch achsversetzt zur ersten Achse angeordnet werden. Bezüglich der Anordnung des Planetengetriebes oder des Vorgelegewellengetriebes kann bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang in Bezug auf den Abtrieb eine koaxiale Ausrichtung oder auch eine achsversetzte Ausrichtung vorgenommen werden.
Bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang ist die erste, größer dimensionierte bzw. einen größeren Außendurchmesser aufweisende elektrische Maschine vorzugsweise als Fahrantrieb vorzusehen, da diese höhere Leistungen aufbringen kann. Die zweite elektrische Maschine ist bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang kleiner dimensioniert als die erste elektrische Maschine und wird somit vorzugsweise als Startergenerator, also zum Starten des Verbrennungsmotors und/oder als Generator, verwendet. Es ist jedoch möglich, dass in bestimmten Fahrsituationen die zweite elektrische Maschine im Fährbetrieb zur Leistungserhöhung eingesetzt wird.
Um einen rein elektrischen Fahrantrieb bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang zu realisieren, bei dem zumindest die erste elektrische Maschine aber auch die zweite elektrische Maschine eingesetzt werden kann, ist vorgesehen, dass der Verbrennungsmotor über ein Schaltelement, zum Beispiel eine Kupplung, von dem Antriebsstrang abkoppelbar ist.
Der vorgeschlagene Antriebsstrang kann optional ein dem Abtrieb nachgeschaltetes Allrad-Verteilergetriebe aufweisen, um einen Allradantrieb bei dem Fahrzeug zu realisieren.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung beansprucht ein Fahrzeug mit dem in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten vorbeschriebenen Antriebsstrang, sodass sich die bereits beschriebenen und weitere Vorteile ergeben. Bei dem vorgeschlagenen Fahrzeug ist demzufolge eine Verbrennungsmotor-Front-Längseinbaulage realisiert.
Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen weiter erläutert. Es zeigen: Figur 1 eine schematische Ansicht einer ersten Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit achsversetzten elektrischen Maschinen und mit koaxial angeordnetem Antrieb und Abtrieb;
Figur 2 eine schematische Ansicht einer zweiten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit achsversetzten elektrischen Maschinen und mit achsversetzt zueinander angeordnetem Antrieb und Abtrieb;
Figur 3 eine schematische Ansicht einer dritten Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit einer alternativ achsversetzten Anordnung der elektrischen Maschinen in Bezug auf Figur 2;
Figur 4 eine schematische Ansicht einer vierten Ausführungsvarianten des erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit einem Planetengetriebe als Getriebeanordnung mit zum Antrieb achsversetzter Anordnung; und
Figur 5 eine schematische Ansicht einer fünften Ausführungsvariante des erfindungsgemäßen Antriebsstranges mit einem Planetengetriebe als Getriebeanordnung mit zum Antrieb und Abtrieb koaxialer Anordnung.
In den Figuren 1 bis 5 sind verschiedene Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Antriebsstranges bei einem Fahrzeug lediglich beispielhaft dargestellt. Die verschiedenen Ausführungsvarianten unterscheiden sich durch einzelne Anordnungsvarianten bei einzelnen Getriebebauteilen. Es ist möglich Anordnungsvarianten in einer Ausführungsvariante auf eine andere Ausführungsvariante zu übertragen, sodass die verschiedenen Ausführungsvarianten miteinander kombinierbar sind.
Bezüglich der beschriebenen Verbindungen zwischen Getriebebauteilen wird die Formulierung verbindbar verwendet, welche sowohl eine lösbare als auch eine feste Verbindung beansprucht. Darüber hinaus ist mit der gewählten Formulierung auch eine direkte oder indirekte über weitere Bauteile vorgesehene Verbindung beansprucht. Unabhängig von den verschiedenen Ausführungsvarianten ist bei dem vorgeschlagenen Antriebsstrang vorgesehen, dass ein Verbrennungsmotor VM koaxial zu einer ersten Achse A1 angeordnet ist, welche in den Figuren der Kurbelwellenachse des Verbrennungsmotors VM entspricht. Ferner sind eine erste elektrische Maschine EM1 und eine zweite elektrische Maschine EM2 vorgesehen, wobei die erste elektrische Maschine EM1 hinsichtlich ihrer Abmessungen größer als die zweite elektrische Maschine EM2 dimensioniert ist. Dies bedeutet, dass die erste elektrische Maschine EM1 eine höhere Leistung und dementsprechend einen größeren Außendurchmesser als die zweite elektrische Maschine EM2 aufweist. Demzufolge wird die erste elektrische Maschine EM1 vorzugsweise oder ausschließlich für den Fahrantrieb und die zweite elektrische Maschine EM2 vorzugsweise oder ausschließlich zum Starten des Verbrennungsmotors VM und als Generator eingesetzt. Somit ist die zweite elektrische Maschine EM2 zumindest mit dem Verbrennungsmotor VM und die erste elektrische Maschine EM1 zumindest mit der Getriebeanordnung G verbindbar. Als Getriebeanordnung G ist zum Beispiel ein schaltbares Mehrstufengetriebe vorgesehen, welches mit einem Abtrieb Ab verbindbar ist.
Um eine möglichst bauraumgünstige Anordnung der elektrischen Maschinen EM1 , EM2 zu realisieren, ist vorgesehen, dass die erste elektrische Maschine EM1 und die zweite elektrische Maschine EM2 bezogen auf ihre Rotorachse zueinander achsversetzt angeordnet sind. Der Achsversatz bzw. die achsparallele Anordnung der beiden elektrischen Maschinen EM1 und EM2 führt dazu, dass für die größer dimensionierte erste elektrische Maschine EM1 radial mehr Bauraum im Fahrzeugtunnel zur Verfügung steht.
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten, ausgenommen bei der dritten Ausführungsvariante gemäß Figur 3, ist die zweite elektrische Maschine EM2 koaxial zur ersten Achse A1 angeordnet, während die erste elektrische Maschine EM1 koaxial zu einer zweiten Achse A2 angeordnet ist, wobei die erste Achse A1 und die zweite Achse A2 achsversetzt sind.
Im Gegensatz dazu ist bei der dritten Ausführungsvariante gemäß Figur 3 vorgesehen, dass die zweite elektrische Maschine EM2 koaxial zu einer vierten Achse A4 angeordnet ist, wobei die vierte Achse A4 achsversetzt zur ersten Achse A1 und zur zweiten Achse A2 angeordnet ist. Um bei der dritten Ausführungsvariante eine antriebsmäßige Verbindung zwischen dem Rotor der zweiten elektrischen Maschine EM2 und einer zur ersten Achse A1 koaxial angeordneten Welle W zu schaffen, ist in Figur 3 ein Umschlingungstrieb zum Beispiel als Kettentrieb dargestellt. Auf diese Weise ist der Rotor der zweiten elektrischen Maschine EM2 über die Welle W und eine gegebenenfalls vorgesehene Kupplung KO mit dem Verbrennungsmotor VM verbindbar.
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten ist vorgesehen, dass die zweite elektrische Maschine EM2 über die koaxial zur ersten Achse A1 angeordnete Welle W mit einer koaxial zur zweiten Achse A2 angeordneten ersten Getriebeeingangswelle W1 der Getriebeanordnung G ohne Drehrichtungsumkehr verbindbar ist. Hierzu ist in den Figuren 1 bis 5 vorgesehen, dass der Achsversatz zwischen den beiden elektrischen Maschinen EM1 , EM2 über eine Übersetzungseinheit realisiert wird, welche keine Drehzahlrichtungsumkehr bzw. Drehrichtungsumkehr zwischen der ersten Achse A1 und der zweiten Achse A2 zur Folge hat. Wie in den Figuren dargestellt ist, wird hierzu beispielhaft eine Verbindung zwischen einer Außenverzahnung an einem Ritzel der koaxial zur ersten Achse A1 angeordneten Welle W und einer Innenverzahnung an einem Hohlrad an der ersten Getriebeeingangswelle W1 vorgesehen.
Zur Verbindung der ersten elektrischen Maschine EM1 mit der Getriebeanordnung wird beispielhaft bei den Ausführungsvarianten vorgesehen, dass der Rotor der ersten elektrischen Maschine EM1 mit einer koaxial zur zweiten Achse A2 angeordneten zweiten Getriebeeingangswelle W2 der Getriebeanordnung G verbindbar ist.
Wie in den Figuren 1 bis 3 beispielhaft dargestellt ist, kann die Getriebeanordnung G zumindest eine koaxial zu einer dritten Achse A3 angeordnete Vorgelegewelle VW aufweisen, wobei die dritte Achse A3 achsversetzt zur ersten Achse A1 , zur zweiten Achse A2 und gegebenenfalls gemäß der dritten Ausführungsvariante zur vierten Achse A4 angeordnet ist.
Bei der ersten Ausführungsvariante gemäß Figur 1 ist zudem der Abtrieb Ab koaxial zur ersten Achse A1 angeordnet, sodass Antrieb und Abtrieb koaxial zueinander angeordnet sind, während bei der zweiten und dritten Ausführungsvariante gemäß Fi- guren 2 und 3 der Abtrieb Ab koaxial zu der dritten Achse A3 der Getriebeanordnung G angeordnet ist.
Bei den vierten und fünften Ausführungsvarianten gemäß Figuren 4 und 5 ist als Getriebeanordnung ein Planetengetriebe vorgesehen. Bei der vierten Ausführungsvariante gemäß Figur 4 sind das Planetengetriebe und der Abtrieb Ab koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordnet, wobei die zweite Achse A2 achsversetzt zur ersten Achse A1 angeordnet ist. Bei der fünften Ausführungsvariante gemäß Figur 5 ist vorgesehen, dass das Planetengetriebe und der Abtrieb Ab koaxial zu der ersten Achse A1 angeordnet sind, wobei das Planetengetriebe über zumindest eine Stirnradstufe ST mit den koaxial zu der zweiten Achse A2 angeordneten ersten und zweiten Getriebeeingangswellen W1 , W2 verbindbar ist.
Bei sämtlichen Ausführungsvarianten ist in den Figuren beispielhaft dargestellt, dass die zweite elektrische Maschine EM2 axial gesehen vor der ersten elektrischen Maschine EM1 angeordnet ist und dass die erste elektrische Maschine EM1 axial gesehen vor der Getriebeanordnung G angeordnet ist. Somit ergibt sich ausgehend von dem Verbrennungsmotor VM in axialer Richtung, dass zunächst die zweite elektrische Maschine EM2 und anschließend die erste elektrische Maschine EM1 angeordnet sind, denen die Getriebeanordnung G mit dem Abtrieb Ab folgt. Ferner ist dem Verbrennungsmotor VM ein Torsionsschwingungsdämpfer T nachgeschaltet, der über ein Schaltelement KO mit der koaxial zur ersten Achse A1 zugeordneten Welle W verbindbar ist.
Bezugszeichen
EM1 erste größer dimensionierte elektrische Maschine
EM2 zweite kleiner dimensionierte elektrische Maschine
VM Verbrennungsmotor
A1 erste Achse bzw. Kurbelwellenachse
A2 zweite Achse
A3 dritte Achse
A4 vierte Achse
Ab Abtrieb
G Mehrstufen-Getriebeanordnung
W Welle koaxial zur ersten Achse
W1 erste Getriebeeingangswelle
W2 zweite Getriebeeingangswelle
VW Vorgelegewelle
KO Kupplung
T Torsionsschwingungsdämpfer
ST Stirnradstufe

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebsstrang für ein Fahrzeug, mit einem Verbrennungsmotor (VM), der koaxial zu einer ersten Achse (A1 ) angeordnet ist, mit zumindest einer ersten elektrischen Maschine (EM1 ) und einer zweiten elektrischen Maschine (EM2), und mit einer Getriebeanordnung (G), die mit einem Abtrieb (Ab) verbindbar ist, wobei die erste elektrische Maschine (EM1 ) hinsichtlich ihrer Abmessungen größer als die zweite elektrische Maschine (EM2) dimensioniert ist und wobei die zweite elektrische Maschine (EM2) zumindest mit dem Verbrennungsmotor (VM) und die erste elektrische Maschine (EM1 ) zumindest mit der Getriebeanordnung (G) verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (EM1 ) und die zweite elektrische Maschine (EM2) bezogen auf ihre Rotorachsen zueinander achsversetzt angeordnet sind.
2. Antriebsstrang nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet dass die zweite elektrische Maschine (EM2) koaxial zur ersten Achse (A1 ) angeordnet ist und dass die erste elektrische Maschine (EM1 ) koaxial zu einer zweiten Achse (A2) angeordnet ist, wobei die erste Achse (A1 ) und die zweite Achse (A2) achsversetzt sind.
3. Antriebsstrang nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Maschine (EM2) koaxial zu einer vierten Achse (A4) angeordnet ist, wobei die vierte Achse (A4) achsversetzt zur ersten Achse (A1 ) und zur zweiten Achse (A2) angeordnet ist.
4. Antriebsstrang nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Rotor der zweiten elektrischen Maschine (EM2) über einen Umschlingungstrieb oder über mehrere in Eingriff stehende Zahnräder mit dem Verbrennungsmotor (VM) verbindbar ist.
5. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite elektrische Maschine (EM2) über eine koaxial zur ersten Achse (A1 ) angeordneten Welle (W) mit einer koaxial zur zweiten Achse (A2) angeordneten ersten Getriebeeingangswelle (W1 ) der Getriebeanordnung (G) ohne Drehrichtungsumkehr verbindbar ist und dass ein Rotor der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) mit einer koaxial zur zweiten Achse (A2) angeordneten zweiten Getriebeeingangswelle (W2) der Getriebeanordnung (G) verbindbar ist.
6. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeanordnung (G) zumindest eine koaxial zu einer dritten Achse (A3) angeordnete Vorgelegewelle (VW) aufweist, wobei die dritte Achse (A3) achsversetzt zur ersten Achse (A1 ), zur zweiten Achse (A2) und gegebenenfalls zur vierten Achse (A4) angeordnet ist.
7. Antriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (Ab) koaxial zur ersten Achse (A1 ) angeordnet ist.
8. Antriebsstrang nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Abtrieb (Ab) koaxial zu der dritten Achse (A3) der Getriebeanordnung (G) angeordnet ist.
9. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Getriebeanordnung ein Planetengetriebe vorgesehen ist.
10. Antriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe und der Abtrieb (Ab) koaxial zu der zweiten Achse (A2) angeordnet ist, wobei die zweite Achse (A2) achsversetzt zur ersten Achse (A1 ) angeordnet ist.
11 . Antriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Planetengetriebe und der Abtrieb (Ab) koaxial zu der ersten Achse (A1 ) angeordnet ist, wobei das Planetengetriebe über zumindest eine Stirnradstufe (ST) mit den koaxial zu der zweiten Achse (A2) angeordneten ersten und zweiten Getriebeeingangswellen (W1 , W2) verbindbar ist.
12. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet dass die zweite elektrische Maschine (EM2) axial gesehen vor der ersten elektrischen Maschine (EM1 ) angeordnet ist und dass die erste elektrische Maschine (EM1 ) axial gesehen vor der Getriebeanordnung (G) angeordnet ist.
13. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste elektrische Maschine (EM) als Fahrantrieb und die zweite elektrische Maschine (EM2) zum Starten des Verbrennungsmotors (VM) und/oder als Generator vorgesehen sind.
14. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Verbrennungsmotor (VM) ein Torsionsschwingungsdämpfer (T) nachgeschaltet ist.
15. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (VM) über ein Schaltelement (KO) von der koaxial zur ersten Achse (A1 ) angeordneten Welle (W) abkoppelbar ist.
16. Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass dem Abtrieb (Ab) ein Allrad-Verteilergetriebe nachgeschaltet ist.
17. Fahrzeug mit einem in Fahrzeuglängsrichtung ausgerichteten Antriebsstrang nach einem der vorangehenden Ansprüche.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19816450A1 (de) * 1997-11-21 1999-06-02 Nissan Diesel Motor Co Hybridfahrzeug mit Notantriebsvorrichtung
DE102014209620A1 (de) * 2013-06-20 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrangtopologie und Betätigungsvorrichtung hierfür
DE102017214229A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Gm Global Technology Operations, Llc Antriebssysteme und verfahren für hybridfahrzeug
WO2019194076A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 日本電産株式会社 モータユニット
EP3552856A1 (de) * 2017-01-24 2019-10-16 Jing-Jin Electric Technologies Co., Ltd Horizontale antriebsanordnung eines fahrzeugs mit dualer stromquelle
CN111251877A (zh) * 2020-03-27 2020-06-09 御传(上海)传动科技有限公司 新能源混合动力装置、车辆及动力控制方法
EP3812190A1 (de) * 2019-10-24 2021-04-28 Deere & Company Getriebeanordnung

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004222435A (ja) 2003-01-16 2004-08-05 Fuji Heavy Ind Ltd 電気自動車の駆動装置
DE102005035328B4 (de) 2005-07-28 2015-04-09 Zf Friedrichshafen Ag Doppelkupplungsgetriebe mit integrierter Elektromaschine und dessen Anwendung
CN105835683B (zh) 2016-02-02 2017-12-29 苏州凯博易控驱动技术有限公司 电液混合动力驱动***

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19816450A1 (de) * 1997-11-21 1999-06-02 Nissan Diesel Motor Co Hybridfahrzeug mit Notantriebsvorrichtung
DE102014209620A1 (de) * 2013-06-20 2014-12-24 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrangtopologie und Betätigungsvorrichtung hierfür
DE102017214229A1 (de) * 2016-08-17 2018-02-22 Gm Global Technology Operations, Llc Antriebssysteme und verfahren für hybridfahrzeug
EP3552856A1 (de) * 2017-01-24 2019-10-16 Jing-Jin Electric Technologies Co., Ltd Horizontale antriebsanordnung eines fahrzeugs mit dualer stromquelle
WO2019194076A1 (ja) * 2018-04-06 2019-10-10 日本電産株式会社 モータユニット
EP3812190A1 (de) * 2019-10-24 2021-04-28 Deere & Company Getriebeanordnung
CN111251877A (zh) * 2020-03-27 2020-06-09 御传(上海)传动科技有限公司 新能源混合动力装置、车辆及动力控制方法

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