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DE102009035083A1 - Drive train, particularly parallel hybrid drive train for motor vehicle, has internal combustion engine and vehicle gearbox which is mechanically connected with internal combustion engine by crank shaft of internal combustion engine - Google Patents

Drive train, particularly parallel hybrid drive train for motor vehicle, has internal combustion engine and vehicle gearbox which is mechanically connected with internal combustion engine by crank shaft of internal combustion engine Download PDF

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DE102009035083A1
DE102009035083A1 DE102009035083A DE102009035083A DE102009035083A1 DE 102009035083 A1 DE102009035083 A1 DE 102009035083A1 DE 102009035083 A DE102009035083 A DE 102009035083A DE 102009035083 A DE102009035083 A DE 102009035083A DE 102009035083 A1 DE102009035083 A1 DE 102009035083A1
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combustion engine
electric machine
motor vehicle
drive train
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Application number
DE102009035083A
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German (de)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. Antony
Otmar Dipl.-Ing. Bitsche
Manuel Dipl.-Ing. Brendler (Ba)
Frank Dipl.-Ing. Hentschel
Friedrich Dipl.-Ing. Schäfer
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
Daimler AG
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Publication date
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Abstract

The drive train (1) has an internal combustion engine (2) and a vehicle gearbox which is mechanically connected with the internal combustion engine by a crank shaft (3) of the internal combustion engine and a connecting element. A driving power of the internal combustion engine is transferred from the crank shaft by the connecting element and the vehicle gearbox to a motor vehicle drive (6). An electric machine is arranged on a side of the internal combustion engine opposite to the connecting element and the vehicle gearbox.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.The The invention relates to a drive train of a motor vehicle with the features of the preamble of claim 1.

Aus der DE 4112215 C1 ist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, welcher eine als Elektromotor und Generator betreibbare Elektromaschine aufweist. Die Elektromaschine, welche als Startergenerator zum Anlassen einer Verbrennungskraftmaschine und zum Liefern elektrischer Energie während eines Betriebs der Verbrennungskraftmaschine dient, ist hierbei über ein schaltbares Planetengetriebe mit einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine über Schaltkupplungen verbindbar. Eine Baugruppe, bestehend aus Planetengetriebe, Elektromaschine und Schaltkupplungen, ist in dem in der DE 4112215 C1 beschriebenen Antriebsstrang zwischen der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und einer Getriebewelle eines Schaltgetriebes angeordnet.From the DE 4112215 C1 is a powertrain of a motor vehicle is known, which has an operable as an electric motor and generator electric machine. The electric machine, which serves as a starter generator for starting an internal combustion engine and for supplying electrical energy during operation of the internal combustion engine, can be connected via a shiftable planetary gear with a crankshaft of the internal combustion engine via clutches. An assembly consisting of planetary gear, electric machine and clutches, is in the in the DE 4112215 C1 described drive train between the crankshaft of the internal combustion engine and a transmission shaft of a gearbox arranged.

Es gibt eine Vielzahl von Veröffentlichungen über einen Einsatz von Elektromaschinen als Startergenerator in Kraftfahrzeugen mit Hybrid-Antriebsstrang. Die Elektromaschinen sind entweder als riemengetriebene Startergeneratoren oder als Kurbelwellen-Startergeneratoren ausgeführt. So ist beispielsweise ein riemengetriebener Startergenerator mit einem selbstschaltenden Untersetzungsgetriebe in der DE 199 41 705 A1 dargestellt. In der DE 102 46 839 A1 wird eine Kombination eines Startergenerators mit einem Parallelhybrid-Antriebsstrang vorgeschlagen. Die Kurbelwellen-Startergeneratoren aus dem genannten Stand der Technik werden sämtlich zwischen einer Verbrennungskraftmaschine und einem Fahrzeuggetriebe angeordnet.There are a variety of publications on the use of electric machines as a starter generator in hybrid powertrain vehicles. The electric machines are designed either as belt-driven starter generators or as crankshaft starter generators. For example, a belt-driven starter generator with a self-switching reduction gear in the DE 199 41 705 A1 shown. In the DE 102 46 839 A1 a combination of a starter generator with a parallel hybrid powertrain is proposed. The crankshaft starter generators from the cited prior art are all arranged between an internal combustion engine and a vehicle transmission.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung für eine mit einer Verbrennungskraftmaschine mechanisch verbindbare Elektromaschine in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zu schaffen, bei welcher sich eine Lage bereits vorhandener Antriebsstrangelemente, insbesondere die einer Verbrennungskraftmaschine und eines Fahrzeuggetriebes, in einem Bauraum eines Kraftfahrzeugs durch ein zusätzliches Vorsehen der Elektromaschine möglichst wenig verändert.The The object of the invention is an arrangement for a mechanically connectable with an internal combustion engine To provide electric machine in a drive train of a motor vehicle which is a location of already existing powertrain elements, in particular those of an internal combustion engine and a vehicle transmission, in a space of a motor vehicle by an additional Provision of the electric machine changed as little as possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Getriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.According to the invention the task by a transmission with the features of claim 1 solved.

Erfindungsgemäß weist ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs eine Verbrennungskraftmaschine auf, deren Kurbelwelle über ein Verbindungselement mechanisch mit einem Fahrzeuggetriebe verbindbar ist. Eine Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine ist von der Kurbelwelle über das Verbindungselement und das Fahrzeuggetriebe auf einen Kraftfahrzeugantrieb übertragbar. Der Antriebsstrang weist mindestens eine als Elektromotor und Generator betreibbare erste Elektromaschine auf, wobei die erste Elektromaschine ebenfalls mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine mechanisch verbindbar ist. Die Erfindung besteht darin, dass die erste Elektromaschine auf einer dem Verbindungselement und dem Fahrzeuggetriebe gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist.According to the invention a drive train of a motor vehicle, an internal combustion engine on, the crankshaft via a connecting element mechanically can be connected to a vehicle transmission. A drive power the internal combustion engine is over from the crankshaft the connecting element and the vehicle transmission to a motor vehicle drive transferable. The drive train has at least one as an electric motor and generator operable first electric machine, wherein the first electric machine also mechanically with the crankshaft of the internal combustion engine is connectable. The invention is that the first electric machine on a the connecting element and the vehicle transmission opposite Side of the internal combustion engine is arranged.

Eine mit einer Verbrennungskraftmaschine mechanisch verbindbare als Elektromotor und Generator betreibbare Elektromaschine ist als Startergenerator zum Starten der Verbrennungskraftmaschine und für die generatorische Erzeugung von elektrischer Energie beispielsweise zur Bordnetzversorgung einsetzbar.A mechanically connectable with an internal combustion engine as an electric motor and generator operable electric machine is as a starter generator for starting the internal combustion engine and for the generator Generation of electrical energy, for example for on-board power supply used.

Eine Ausführungsform der ersten Elektromaschine ist erfindungsgemäß nicht festgelegt, so können beispielsweise Asynchronmaschinen oder permanenterregte Synchronmaschinen eingesetzt werden. In einer konstruktiven Ausgestaltung kann die Elektromaschine als Innenläufer oder als Außenläufer ausgeführt sein.A Embodiment of the first electric machine is not according to the invention set, so for example, asynchronous machines or permanent magnet synchronous machines are used. In a constructive configuration, the electric machine as an internal rotor or be designed as an external rotor.

Vorteilhaft wird durch das zusätzliche Vorsehen der ersten Elektromaschine, welche als Startergenerator auf der dem Verbindungselement mit dem Fahrzeuggetriebe und dem Fahrzeuggetriebe gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, der bereits vorhandene Antriebsstrang in einer baulichen Ausführung, insbesondere in einer Antriebsstranglänge, nicht verändert, da er am bisherigen Ort der Riemenscheibe für die Nebenantriebe angeordnet ist. Unter der Antriebsstranglänge ist das Maß eines Antriebsstranges ausgehend von der Verbrennungskraftmaschine bis hin zum Kraftfahrzeugantrieb an einer Ausgangsseite des Fahrzeuggetriebes zu verstehen. D. h. ein bereits für Serienfahrzeuge produzierter Serien-Antriebsstrang kann mit einem zusätzlichen Startergenerator versehen werden, ohne dass eine Anpassung des bereits vorhandenen Serien-Antriebsstrangs oder eines Kraftfahrzeugrohbaus erforderlich ist. Dies hat erhebliche Kostenvorteile, zumal bedingt durch eine Gleichteilstrategie vieler Automobilhersteller eine Antriebsstrangausführung für verschiedene Verbrennungskraftmaschinenausführungen in verschiedenen Kraftfahrzeugtypen mit unterschiedlich verfügbaren Bauraum und insbesondere begrenzenden Vorgaben durch den Kraftfahrzeugrohbau verbauen.Advantageous is achieved by the additional provision of the first electric machine, which as a starter generator on the connecting element with the vehicle transmission and the vehicle transmission opposite side of the internal combustion engine arranged is the existing powertrain in a structural design, especially in a drive train length, not changed, since he was at the previous location of the pulley for the auxiliary drives is arranged. Under the drive train length is the measure of a Drivetrain starting from the internal combustion engine up towards the motor vehicle drive on an output side of the vehicle transmission to understand. Ie. an already produced for production vehicles Series powertrain can with an additional starter generator be provided without any adaptation of the already existing Series powertrain or a vehicle body shell required is. This has considerable cost advantages, especially due to a common part strategy many automakers have a powertrain design for various internal combustion engine designs in different types of vehicles with different available Space and in particular limiting specifications by the motor vehicle bodyshell obstruct.

Eine Änderung, die sich kraftfahrzeugseitig für eine Kraftfahrzeugapplikation (Verbrennungskraftmaschinen-Kraftfahrzeugtyp-Variante) durch eine Änderung einer Antriebsstrangausführung ergeben, beispielsweise um einen Startergenerator zwischen Verbrennungskraftmaschine und Fahrzeuggetriebe anordnen zu können, ist dann für alle Kraftfahrzeugapplikationen des Automobilherstellers durchzuführen, in welchem diese Antriebsstrangausführung verbaut wird.A change, the motor vehicle side for a motor vehicle application (internal combustion engine-motor vehicle type variant) result from a change in a powertrain design, for example, a starter between zwi rule to arrange combustion engine and vehicle transmission, is then to perform for all automotive applications of the car manufacturer, in which this drive train design is installed.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der erfindungsgemäße Antriebsstrang so in das Kraftfahrzeug eingebaut, dass die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft und dass die erste Elektromaschine auf einer Seite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, welche die Verbrennungskraftmaschine in Richtung der Frontseite des Kraftfahrzeugs begrenzt.In An embodiment of the invention is the invention Drive train so installed in the motor vehicle that the crankshaft the internal combustion engine in the longitudinal direction of the motor vehicle runs and that the first electric machine on one side the internal combustion engine is arranged, which the internal combustion engine limited in the direction of the front of the motor vehicle.

Antriebsstrangausführungen, bei welchen die Verbrennungskraftmaschine in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs eingebaut ist, das Fahrzeuggetriebe in Fahrtrichtung betrachtet hinter der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist und die Hinterachse des Kraftfahrzeugs angetrieben wird, finden in Mittel- und Oberklassekraftfahrzeugen Anwendung. Soll nun ein Startergenerator vorgesehen werden, so ist es vorteilhaft den Antriebsstrang so zu gestalten, dass die erste Elektromaschine erfindungsgemäß auf der Frontseite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist. Insbesondere in diesen Kraftfahrzeugklassen kommen unter anderem bedingt durch die höheren Fahrzeuggewichte stärkere Verbrennungskraftmaschinen zum Einsatz, so dass beispielsweise bei einem Riemenstartergenerator, welcher die Antriebsstranglänge zwar auch nicht beeinflusst, aufgrund der hohen Verbrennungskraftmaschinenmomente der Riemen jedoch sehr breit auszuführen ist und eine hohe Riemenspannung vorzusehen ist. Zudem ist bedingt durch die auftretenden hohen Belastungen des Riemens durch starke Verbrennungskraftmaschinen nur eine geringe Lebensdauer erreichbar und es treten hohe Verluste im Riementrieb auf.Powertrain designs, in which the internal combustion engine in the longitudinal direction of the Motor vehicle is installed, the vehicle transmission in the direction of travel considered behind the internal combustion engine is arranged and the rear axle of the motor vehicle is driven, can be found in central and superclass vehicles application. Should now a starter generator be provided, so it is advantageous to the drive train so design that the first electric machine according to the invention on the front of the internal combustion engine is arranged. Especially in these motor vehicle classes come, inter alia, due to the higher vehicle weights stronger internal combustion engines used, so that, for example, in a belt starter generator, which does not affect the powertrain length, due to the high internal combustion engine torques of the belts However, it is very wide and has a high belt tension is to be provided. In addition, due to the high loads occurring of the belt by strong internal combustion engines only a small one Lifespan achievable and there are high losses in the belt drive on.

Bei der ersten Elektromaschine handelt es sich um ein Hochvoltaggregat. Vorteilhaft sind in den elektrischen Verbindungsleitungen der ersten Elektromaschine Vorrichtungen eingebracht, beispielsweise Schütze oder pyrotechnische Elemente, mit welchen eine Unterbrechung der elektrischen Verbindungsleitungen der ersten Elektromaschine bewirkbar ist, beispielsweise im Crash-Fall. Diese Vorrichtungen sind insbesondere bei Antriebsstrangausführungen vorteilhaft vorzusehen, bei welchen die Verbrennungskraftmaschine in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs eingebaut ist, und die erste Elektromaschine erfindungsgemäß auf der Frontseite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist.at The first electric machine is a high-voltage unit. Advantageously, in the electrical connection lines of the first Electric machine introduced devices, such as contactors or pyrotechnic elements with which an interruption of the electrical connection lines of the first electric machine effected is, for example in the event of a crash. These devices are in particular to provide advantageous in powertrain designs, in which the internal combustion engine in the longitudinal direction of the motor vehicle is installed, and the first electric machine According to the invention on the front side of the internal combustion engine is arranged.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang zusätzlich zu der ersten Elektromaschine eine zweite Elektromaschine und eine erste Schaltkupplung auf, wobei die mechanische Antriebsleistung der zweiten Elektromaschine so in den Antriebsstrang einbringbar ist, dass das Kraftfahrzeug ausschließlich mit der zweiten Elektromaschine antreibbar ist. Ein Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, mit welchem ein Kraftfahrzeug einerseits ausschließlich über eine Verbrennungskraftmaschine, andererseits ausschließlich über eine Elektromaschine antreibbar ist, wird auch als Parallel-Hybrid-Antriebsstrang bezeichnet. Die geöffnete erste Schaltkupplung trennt bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang beim Antrieb des Kraftfahrzeugs durch die zweite Elektromaschine die Verbrennungskraftmaschine und die erste Elektromaschine von der zweiten Elektromaschine, dem Fahrzeuggetriebe und dem Kraftfahrzeugantrieb ab.In an embodiment of the invention, the inventive Drive train in addition to the first electric machine a second electric machine and a first clutch, wherein the mechanical drive power of the second electric machine so can be introduced into the drive train that the motor vehicle exclusively can be driven with the second electric machine. A motor vehicle powertrain, with which a motor vehicle on the one hand exclusively via an internal combustion engine, on the other hand exclusively via An electric machine is drivable, is also called a parallel hybrid powertrain designated. The opened first clutch disconnects the drive train according to the invention in the drive of the motor vehicle by the second electric machine, the internal combustion engine and the first electric machine of the second electric machine, the Vehicle transmission and the motor vehicle drive from.

Die Kombination der ersten Elektromaschine mit einem Parallel-Hybrid-Antriebsstrang in der erfindungsgemäßen Anordnung ist besonders vorteilhaft. Ein Parallel-Hybrid-Antriebsstrang erfährt meist bereits durch die Einbringung der für den Parallel-Hybridbetrieb notwendigen Elektromaschine, in dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist das die zweite Elektromaschine, eine Verlängerung im Vergleich zu einer Ausführung des Antriebsstrangs ohne eine Elektromaschine. Das zusätzliche Vorsehen einer weiteren Elektromaschine, in dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang ist das die erste Elektromaschine, bedeutet dann, wenn die erste Elektromaschine zwischen die Verbrennungskraftmaschine und das Fahrzeuggetriebe angeordnet wird, eine doppelte Antriebsstrangverlängerung und damit eine kostenintensive, kraftfahrzeugseitige Änderung.The Combination of the first electric machine with a parallel hybrid powertrain in the arrangement according to the invention is particular advantageous. A parallel hybrid powertrain experiences usually already by the introduction of the parallel hybrid operation necessary electric machine, in the invention Powertrain is the second electric machine, an extension compared to a version of the powertrain without an electric machine. The additional provision of another Electric machine, in the drive train according to the invention if this is the first electric machine, it means if the first Electric machine between the internal combustion engine and the vehicle transmission is arranged, a double drive train extension and thus a costly, motor vehicle side change.

Ein zusätzliches Vorsehen einer Elektromaschine in einer Funktion als Startergenerator ist in einem Parallel-Hybrid-Kraftfahrzeug besonders vorteilhaft, da ein Kurbelwellen-Startergenerator ein besseres Schwingungsverhalten und ein geringeres Startgeräusch aufweist als beispielsweise ein Ritzelstarter, was insbesondere bei den betriebsbedingten häufigen Start-Stopp-Vorgängen der Verbrennungskraftmaschine in einem Parallel-Hybrid-Kraftfahrzeug einen erhöhten Komfort für einen Fahrer des Kraftfahrzeugs bedeutet.One additional provision of an electric machine in a function as a starter generator is in a parallel hybrid motor vehicle particularly advantageous because a crankshaft starter generator a better vibration behavior and a lower starting noise has as, for example, a pinion starter, which in particular in the operational frequent start-stop operations the internal combustion engine in a parallel hybrid motor vehicle a increased comfort for a driver of the motor vehicle means.

Zudem ermöglicht die erste Elektromaschine in dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang das Kraftfahrzeug seriell hybridisch anzutreiben. In einem seriell hybridischen Betriebszustand stellt die Verbrennungskraftmaschine ihre Antriebsleistung der als Generator arbeitenden ersten Elektromaschine zur Verfügung. Die erste Elektromaschine bringt ihre erzeugte elektrische Energie zum Laden in eine elektrische Speichereinheit ein oder stellt diese direkt für einen Betrieb der zweiten Elektromaschine zur Verfügung. Ein seriell hybridischer Betrieb ist insbesondere im unteren Geschwindigkeitsbereich des Kraftfahrzeugs dadurch vorteilhaft, dass die Verbrennungskraftmaschine entkoppelt vom Kraftfahrzeugantrieb in einem verbrauchsgünstigen Betriebszustand nahe ihrem Bestbereich betrieben werden kann.In addition, the first electric machine in the drive train according to the invention makes it possible to drive the motor vehicle serially hybrid. In a serial hybrid mode of operation, the internal combustion engine provides its drive power to the first electric machine operating as a generator. The first electric machine applies its generated electrical energy for charging in an electrical storage unit or provides it directly for operation of the second electric machine. A series hybrid operation is particularly advantageous in the lower speed range of the motor vehicle in that the combustion engine can be operated decoupled from the motor vehicle drive in a low-consumption operating condition near their Bestbereich.

In einer Ausgestaltung der Erfindung weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang zusätzlich ein schaltbares Zwischengetriebe auf, über welches die erste Elektromaschine mit der Verbrennungskraftmaschine mechanisch verbindbar ist, wobei das Zwischengetriebe als selbsttätig schaltendes oder als über mindestens ein Schaltelement geschaltetes Getriebe ausgeführt sein kann.In an embodiment of the invention, the inventive Drive train additionally a switchable intermediate gearbox on, about which the first electric machine with the internal combustion engine is mechanically connectable, with the intermediate gear as automatic switching or as at least one switching element switched gear can be executed.

Wird die erste Elektromaschine über ein Zwischengetriebe mit der Verbrennungskraftmaschine verbunden, so ist beispielsweise durch eine Untersetzung der Drehzahl der ersten Elektromaschine ein entsprechend dem Untersetzungsverhältnis höheres Drehmoment zum Start der Verbrennungskraftmaschine auf der Kurbelwelle erzeugbar. Dies ist vorteilhaft, da Elektromaschinen mit bis zu etwa 14 000 Umdrehungen/Minute drehbar sind und damit höher drehen als Verbrennungskraftmaschinen. Durch das Zwischenschalten einer Untersetzung kann die erste Elektromaschine entsprechend dem Momentenverhältnis der Untersetzung auf ein kleineres Maximaldrehmoment dimensioniert werden, dies ist vorteilhaft mit einer Reduktion einer Baulänge und/oder eines Durchmessers der ersten Elektromaschine verbunden. Vorteilhaft fallen dadurch notwendige Änderungen wie beispielsweise eine Verlegung und/oder Neukonstruktion von Verbindungselementen, Leitungen und Aggregaten an der dem Fahrzeuggetriebe gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine zum Einbau einer ersten Elektromaschine mit geringerer Baulänge und/oder geringerem Durchmesser kleiner aus.Becomes the first electric machine via an intermediate gear with connected to the internal combustion engine, so for example by a reduction of the speed of the first electric machine a corresponding the reduction ratio higher torque to start the internal combustion engine on the crankshaft generated. This is advantageous because electric machines are capable of up to about 14,000 revolutions / minute are rotatable and thus turn higher than internal combustion engines. By interposing a reduction, the first electric machine in accordance with the torque ratio of the reduction a smaller maximum torque can be dimensioned, this is advantageous with a reduction of a length and / or a diameter connected to the first electric machine. Advantageously fall thereby necessary changes such as a laying and / or redesign of fasteners, pipes and Aggregates on the opposite side of the vehicle transmission Side of the internal combustion engine for installation of a first electric machine with smaller length and / or smaller diameter smaller out.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist das Zwischengetriebe als Planetengetriebe ausgeführt, welches als Planetengetriebeelemente ein Sonnenrad, einen Planetenträger mit auf diesem gelagerten Planetenrädern und ein Hohlrad aufweist. Eines der Planetengetriebeelemente ist mit der Verbrennungskraftmaschine und ein weiteres Planetengetriebeelement mit einem Rotor der ersten Elektromaschine verbunden ist. Ein drittes Planetengetriebeelement ist beispielsweise mit einer Bremse blockierbar. Das Planetengetriebe ist durch einen Freilauf überbrückbar, so dass die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine über den Freilauf mit dem Rotor der ersten Elektromaschine verbndbar ist.In An embodiment of the invention is the intermediate gear as a planetary gear executed, which as planetary gear elements a sun gear, a planet carrier with mounted on this planetary gears and a ring gear. One of the planetary gear elements is with the internal combustion engine and another planetary gear element is connected to a rotor of the first electric machine. A third Planetary gear element can be blocked for example with a brake. The planetary gear can be bridged by a freewheel, so that the crankshaft of the internal combustion engine over the freewheel with the rotor of the first electric machine verschndbar is.

Vorteilhaft ist als Zwischengetriebe ein Planetengetriebe einzusetzen, da Planetengetriebe kompakt bauen und einen geringen zusätzlichen Bauraumbedarf haben.Advantageous is to use a planetary gear as an intermediate gear, since planetary gear compact build and have a small additional space requirement.

Weiter ist es vorteilhaft, dass eine hohe Untersetzung zwischen der ersten Elektromaschine und der Verbrennungskraftmaschine für das Starten der Verbrennungskraftmaschine aus sicherheitstechnischen Gründen sowie aus Komfortgründen nur über eine aktive, gewollte Ansteuerung eines Schaltelements einstellbar ist. Mit einem aktiv schaltbaren Getriebe ist es vermeidbar, dass eine durch Gaswechselvorgänge bewirkte Drehmomentrichtungsumkehr zwischen der ersten Elektromaschine und der Verbrennungskraftmaschine Laststöße auf den Kraftfahrzeugantrieb verursacht. Bei sich selbsttätig einstellenden Getrieben, beispielsweise realisiert mit zwei Freiläufen, hat eine Drehmomentrichtungsumkehr eine selbsttätige Einstellung einer anderen Übersetzungsstufe zwischen der ersten Elektromaschine und der Verbrennungskraftmaschine zur Folge.Further It is advantageous that a high reduction between the first Electric machine and the internal combustion engine for the Starting the internal combustion engine from safety Reasons and for reasons of comfort only about one active, intentional control of a switching element is adjustable. With an actively shiftable transmission, it is avoidable that a caused by Gaswechselvorgänge torque reversal between the first electric machine and the internal combustion engine load shocks caused to the motor vehicle drive. By yourself adjusting gears, for example, realized with two freewheels, has a torque reversal an automatic adjustment another translation stage between the first electric machine and the internal combustion engine result.

Zum Betrieb der ersten Elektromaschine als Generator ist eine zweite kleinere Untersetzung nötig. Technisch einfach und Bauraum sparend ist eine zweite Untersetzung, bzw. eine Direktverbindung über einen sich selbst einstellenden Freilauf realisierbar. So hat zudem vorteilhaft ein Gaswechselvorgang der Verbrennungskraftmaschine und eine daraus resultierende mögliche Drehmomentrichtungsumkehr im Generatorbetrieb keine Auswirkung auf den Antriebsstrang, da der Freilauf kein Drehmoment in Richtung Verbrennungskraftmaschine übertragen kann.To the Operation of the first electric machine as a generator is a second smaller reduction needed. Technically simple and space sparing is a second reduction, or a direct connection via a self-adjusting freewheel feasible. So, too advantageous a gas exchange operation of the internal combustion engine and a resulting possible torque direction reversal In generator mode no effect on the drive train, because the freewheel can not transmit torque in the direction of the internal combustion engine.

Es ist vorteilhaft, als aktiv ansteuerbares Schaltelement nicht eine Kupplung sondern eine Bremse vorzusehen, weil ein gehäusefester Teil einer Bremse nicht rotiert und eine Bremse damit technisch einfach und kostengünstig beispielsweise mit einem elektrischen oder einem elektromagnetischen Aktuator betätigbar ist. Eine aufwändige Hydraulik mit einer elektrohydraulischen Steuereinheit, Ölleitungen und einem hydraulischen Kolben kann entfallen.It is advantageous as actively activatable switching element not one Clutch but to provide a brake, because a housing solid Part of a brake does not rotate and a brake with it technically simple and inexpensive, for example, with an electric or an electromagnetic actuator can be actuated. An elaborate hydraulic system with an electrohydraulic Control unit, oil lines and a hydraulic piston can be omitted.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist der zur Überbrückung des Zwischengetriebes dienende Freilauf über einen Dämpfer, insbesondere einen Torsionsdämpfer, mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden. Der Dämpfer verhindert vorteilhaft, dass bedingt durch oszillierende Drehzahlschwankungen der Verbrennungskraftmaschine auftretende Differenzdrehzahlen zwischen der Kurbelwelle und der ersten Elektromaschine zu hohen Stoßbelastungen des Freilaufs führen.In An embodiment of the invention is for bridging the intermediate gear serving freewheel via a damper, in particular a torsional damper, with the crankshaft connected to the internal combustion engine. The damper prevents advantageous that due to oscillating speed fluctuations the internal combustion engine occurring differential speeds between the Crankshaft and the first electric machine to high impact loads run the freewheel.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der ersten Elektromaschine eine zweite Schaltkupplung vorgesehen. Durch das Vorsehen einer zweiten Schaltkupplung kann die erste Elektromaschine zusätzliche Aufgaben erfüllen, wenn die Verbrennungskraftmaschine abgeschaltet ist. Auf die zweite Schaltkupplung kann verzichtet werden, wenn beispielsweise das erfindungsgemäße Zwischengetriebe zwischen der ersten Elektromaschine und der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen wird, da dieses bei deaktivierter Bremse in Richtung Verbrennungskraftmaschine über den Freilauf kein Drehmoment überträgt.In one embodiment of the invention, a second clutch is provided between the internal combustion engine and the first electric machine. By providing a second clutch, the first electric machine can perform additional tasks when the internal combustion engine is turned off. On the second clutch can be omitted if, for example the intermediate gear according to the invention between the first electric machine and the internal combustion engine is provided, since this transmits no torque with the brake in the direction of the internal combustion engine via the freewheel.

In einer Ausgestaltung der Erfindung sind Nebenaggregate des Kraftfahrzeugs, zum Beispiel ein Kältemittelverdichter oder eine Pumpe, von der ersten Elektromaschine antreibbar. So ist die erste Elektromaschine nicht nur als Startergenerator für die Verbrennungskraftmaschine nutzbar, sondern sie kann vorteilhaft als Generator bei nicht laufender Verbrennungskraftmaschine Nebenaggregate antreiben und ist in ihrer Funktion erweitert.In An embodiment of the invention are auxiliary units of the motor vehicle, for example, a refrigerant compressor or a pump, drivable by the first electric machine. That's the first electric machine not just as a starter generator for the internal combustion engine usable, but it can be beneficial as a generator when not running Internal combustion engine drive ancillaries and is in their Function extended.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden in den Figuren anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen beschrieben.Further Details of the invention are illustrated in the figures with reference to FIG described embodiments described.

Dabei zeigen:there demonstrate:

1 Eine schematische Darstellung eines Parallelhybrid-Antriebsstrangs mit einer zusätzlichen Elektromaschine auf der dem Fahrzeuggetriebe gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine und einem Antrieb eines Kältemittelverdichters 1 A schematic representation of a parallel hybrid powertrain with an additional electric machine on the opposite side of the vehicle transmission of the internal combustion engine and a drive of a refrigerant compressor

2 Eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs mit einer Elektromaschine und einem Zwischengetriebe auf der dem Fahrzeuggetriebe gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine und einem Antrieb eines Kältemittelverdichters 2 A schematic representation of a drive train with an electric machine and an intermediate gear on the opposite side of the vehicle transmission of the internal combustion engine and a drive of a refrigerant compressor

Gemäß 1 weist ein Antriebsstrang 1 eines Kraftfahrzeugs eine Verbrennungskraftmaschine 2 auf, deren Kurbelwelle 3 über eine erste Schaltkupplung 17 mechanisch mit einer Getriebeeingangswelle 4 eines Automatikgetriebes 5 verbunden ist. Eine Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine 2 ist von der Kurbelwelle 3 über das Automatikgetriebe 5 auf einen Kraftfahrzeugantrieb 6 übertragbar. Der Antriebsstrang 1 weist ferner mindestens eine als Elektromotor und Generator betreibbare erste Elektromaschine 7 auf, wobei die erste Elektromaschine 7 mit der Kurbelwelle 3 der Verbrennungskraftmaschine 2 mechanisch über eine zweite Schaltkupplung 18 mechanisch verbindbar ist. Die erste Elektromaschine 7 und die zweite Schaltkupplung 18 sind auf der dem Automatikgetriebe 5 gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine 2 angeordnet. Zusätzlich weist der Antriebsstrang 1 eine zweite Elektromaschine 16 auf, wobei ein Rotor der zweiten Elektromaschine 16 mit der Getriebeeingangswelle 4 des Automatikgetriebes 5 fest verbunden ist, so dass das Kraftfahrzeug ausschließlich mit der zweiten Elektromaschine 16 antreibbar ist. Von der ersten Elektromaschine 7 ist zudem ein Kältemittelverdichter 20 über einen Riementrieb 19 antreibbar. Soll der Kältemittelverdichter 20 beim Start der Verbrennungskraftmaschine 2 oder im Winterbetrieb nicht betrieben werden, so ist zusätzlich eine Schaltkupplung zwischen der ersten Elektromaschine 7 und dem Riementrieb 19 oder eine geschaltete Riemenscheibe am Kältemittelverdichter 20 notwendig. Der ersten Elektromaschine 7 und der zweiten Elektromaschine 16 ist jeweils eine Leistungselektronik 22 zugeordnet. Die zweite Elektromaschine 16 ist elektrisch mit der ersten Elektromaschine 7 verbunden und eine elektrische Speichereinheit 21 ist von den beiden Elektromaschinen 7, 16 aufladbar. Eine gespeicherte Energie der elektrischen Speichereinheit 21 kann an die beiden Elektromaschine 7, 16 abgegeben werden.According to 1 has a drive train 1 a motor vehicle, an internal combustion engine 2 on, its crankshaft 3 via a first clutch 17 mechanically with a transmission input shaft 4 an automatic transmission 5 connected is. A drive power of the internal combustion engine 2 is from the crankshaft 3 via the automatic transmission 5 on a motor vehicle drive 6 transferable. The powertrain 1 further comprises at least one operable as an electric motor and generator first electric machine 7 on, being the first electric machine 7 with the crankshaft 3 the internal combustion engine 2 mechanically via a second clutch 18 mechanically connectable. The first electric machine 7 and the second clutch 18 are on the automatic transmission 5 opposite side of the internal combustion engine 2 arranged. In addition, the drive train points 1 a second electric machine 16 on, wherein a rotor of the second electric machine 16 with the transmission input shaft 4 of the automatic transmission 5 is firmly connected, so that the motor vehicle exclusively with the second electric machine 16 is drivable. From the first electric machine 7 is also a refrigerant compressor 20 via a belt drive 19 drivable. Should the refrigerant compressor 20 at the start of the internal combustion engine 2 or are not operated in winter operation, so is in addition a clutch between the first electric machine 7 and the belt drive 19 or a switched pulley on the refrigerant compressor 20 necessary. The first electric machine 7 and the second electric machine 16 each is a power electronics 22 assigned. The second electric machine 16 is electric with the first electric machine 7 connected and an electrical storage unit 21 is from the two electric machines 7 . 16 rechargeable. A stored energy of the electrical storage unit 21 can be connected to the two electric machine 7 . 16 be delivered.

Folgende Betriebszustände sind mit dem Antriebsstrang 1 aus 1 darstellbar:

  • 1. Der Start der Verbrennungskraftmaschine 2 erfolgt durch die erste Elektromaschine 7 bei geschlossener Schaltkupplung 18 und geöffneter Schaltkupplung 17 mit der Energie aus der elektrischen Speichereinheit 21.
  • 2. Bei rein elektrischem Fahrbetrieb mit niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten bis etwa 50 km/h kann das Kraftfahrzeug über die als Elektromotor betriebene zweite Elektromaschine 16 mit der Energie der elektrischen Speichereinheit 21 betrieben werden. Die geöffnete erste Schaltkupplung 17 trennt in diesem Betriebszustand die Verbrennungskraftmaschine 2 und die erste Elektromaschine 7 von der zweiten Elektromaschine 16, dem Automatikgetriebe 5 und dem Kraftfahrzeugantrieb 6 ab.
  • 3. Unterschreitet der Ladezustand der elektrischen Speichereinheit einen vorgegebnen Grenzwert, so stellt die Verbrennungskraftmaschine 2 ihre Antriebsleistung der als Generator arbeitenden ersten Elektromaschine 7 zur Verfügung. Die erste Elektromaschine 7 bringt ihre erzeugte elektrische Energie zum Laden in die elektrische Speichereinheit 21 ein oder stellt diese direkt für den Betrieb der zweiten Elektromaschine 16 zur Verfügung. Die Schaltkupplung 17 ist in diesem Betriebszustand geöffnet, die Schaltkupplung 18 geschlossen. Bei niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeiten bis etwa 20 km/h kann das Kraftfahrzeug in einem seriellen Hybridbetrieb dauernd betrieben werden, da der Energiespeicher nicht entladen wird.
  • 4. Bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten wird das Kraftfahrzeug in einem parallelen Hybridbetrieb gemeinsam von der als Elektromotor betriebenen zweiten Elektromaschine 16 und der Verbrennungskraftmaschine 2 betrieben, wobei die Verbrennungskraftmaschine 2 ihre Antriebsleistung mechanisch auf das Kraftfahrzeug überträgt. Zusätzlich kann die erste Elektromaschine 7 bei geschlossener zweiter Schaltkupplung 18 motorisch betrieben werden. Die erste Schaltkupplung 17 ist in diesem Betriebszustand geschlossen.
  • 5. In einem Stopp-Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 kann der Kältemittelverdichter 20 über den Riementrieb 19 von der ersten Elektromaschine 7 im Standklimabetrieb bei geöffneter Schaltkupplung 18 angetrieben werden, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine 2 mitgetrieben wird. Eine Leistung eines Klimakompressors wird dem elektrischen Energiespeicher 21 entnommen.
The following operating states are with the drive train 1 out 1 displayed:
  • 1. The start of the internal combustion engine 2 done by the first electric machine 7 with closed clutch 18 and opened clutch 17 with the energy from the electrical storage unit 21st
  • 2. In purely electric driving with low vehicle speeds up to about 50 km / h, the motor vehicle via the operated as an electric motor second electric machine 16 with the energy of the electrical storage unit 21 operate. The opened first clutch 17 separates the internal combustion engine in this operating condition 2 and the first electric machine 7 from the second electric machine 16 , the automatic transmission 5 and the motor vehicle drive 6 from.
  • 3. If the state of charge of the electrical storage unit falls below a predetermined limit value, then the internal combustion engine 2 their drive power of working as a generator first electric machine 7 to disposal. The first electric machine 7 brings its generated electrical energy to charge in the electrical storage unit 21 or sets this directly for the operation of the second electric machine 16 to disposal. The clutch 17 is open in this operating state, the clutch 18 closed. At low vehicle speeds up to about 20 km / h, the motor vehicle can be operated continuously in a serial hybrid mode, since the energy storage is not discharged.
  • 4. At higher vehicle speeds, the motor vehicle in a parallel hybrid operation together by the second electric machine operated as an electric motor 16 and the internal combustion engine 2 operated, the internal combustion engine 2 mechanically transmits its drive power to the motor vehicle. In addition, the first electric machine 7 with closed second clutch 18 moto operated. The first clutch 17 is closed in this operating state.
  • 5. In a stop operation of the internal combustion engine 2 can the refrigerant compressor 20 over the belt drive 19 from the first electric machine 7 in stationary climate mode with open clutch 18 be driven without the internal combustion engine 2 is driven along. A performance of an air conditioning compressor is the electrical energy storage 21 taken.

Zusätzlich sind mit dem Antriebsstrang 1 gemäß 1 die bereits bekannten Betriebsfunktionen eines Hybrid-Antriebsstrangs möglich, wie beispielsweise eine Boost-Funktion, eine Start-Stopp-Funktion, und eine Rekuperation von Bremsenergie.In addition, with the powertrain 1 according to 1 the already known operating functions of a hybrid powertrain possible, such as a boost function, a start-stop function, and a recuperation of braking energy.

Gemäß 2 weist der Antriebsstrang 1 eine Verbrennungskraftmaschine 2 auf, deren Kurbelwelle 3 über ein Mitnehmerblech 4 mechanisch mit einem Drehmomentwandler 5a des Automatikgetriebes 5 verbunden ist. Die Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine 2 ist von der Kurbelwelle 3 über das Automatikgetriebe 5 auf den Kraftfahrzeugantrieb 6 übertragbar. Der Antriebsstrang 1 weist mindestens die als Elektromotor und Generator betreibbare erste Elektromaschine 7 auf, wobei die erste Elektromaschine 7 mit der Kurbelwelle 3 der Verbrennungskraftmaschine 2 über ein Planetengetriebe 8 oder einen Dämpfer 14 und einen Freilauf 15 mechanisch verbindbar ist. Die erste Elektromaschine 7, das Planetengetriebe 8, der Dämpfer 14 und der Freilauf 15 sind auf der dem Automatikgetriebe 5 gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine 2 angeordnet.According to 2 indicates the drive train 1 an internal combustion engine 2 on, its crankshaft 3 via a driver plate 4 mechanically with a torque converter 5a of the automatic transmission 5 connected is. The drive power of the internal combustion engine 2 is from the crankshaft 3 via the automatic transmission 5 on the motor vehicle drive 6 transferable. The powertrain 1 has at least the first electric machine operable as an electric motor and generator 7 on, being the first electric machine 7 with the crankshaft 3 the internal combustion engine 2 via a planetary gear 8th or a damper 14 and a freewheel 15 mechanically connectable. The first electric machine 7 , the planetary gear 8th , the damper 14 and the freewheel 15 are on the automatic transmission 5 opposite side of the internal combustion engine 2 arranged.

Das Planetengetriebe 8 weist als Planetengetriebeelemente 9, 10, 11 ein Sonnenrad 9, einen Planetenträger 10 mit auf diesem gelagerten Planetenrädern und ein Hohlrad 11 auf. Das Sonnenrad 9 ist mit der Verbrennungskraftmaschine 2 und der Planetenträger 10 ist mit einem Rotor 12 der ersten Elektromaschine 7 verbunden. Das Hohlrad 11 ist mit einer Bremse 13 blockierbar. Das Planetengetriebe 8 ist durch den Freilauf 15 überbrückbar, so dass die Kurbelwelle 3 der Verbrennungskraftmaschine 2 über den Dämpfer 14 und den Freilauf 15 mit dem Rotor 12 der ersten Elektromaschine 7 verbindbar ist. Der Dämpfer 14 verhindert, dass bedingt durch oszillierende Drehzahlschwankungen der Verbrennungskraftmaschine 2 auftretende Differenzdrehzahlen zwischen der Kurbelwelle 3 und der ersten Elektromaschine 7 zu dauerndem Öffnen und Schließen des Freilaufs 15 mit hohen Stoßbelastungen führen. Von der ersten Elektromaschine ist zudem der Kältemittelverdichter 20 über den Riementrieb 19 antreibbar. Soll der Kältemittelverdichter 20 beispielsweise beim Start der Verbrennungskraftmaschine 2 oder im Winterbetrieb nicht betrieben werden, so ist zusätzlich eine Schaltkupplung zwischen der ersten Elektromaschine 7 und dem Riementrieb 19 oder eine geschaltete Riemenscheibe am Kältemittelverdichter 20 notwendig.The planetary gear 8th points as planetary gear elements 9 . 10 . 11 a sun wheel 9 , a planet carrier 10 with mounted on this planetary gears and a ring gear 11 on. The sun wheel 9 is with the internal combustion engine 2 and the planet carrier 10 is with a rotor 12 the first electric machine 7 connected. The ring gear 11 is with a brake 13 blockable. The planetary gear 8th is through the freewheel 15 bridgeable, so that the crankshaft 3 the internal combustion engine 2 over the damper 14 and the freewheel 15 with the rotor 12 the first electric machine 7 is connectable. The damper 14 prevents that caused by oscillating speed fluctuations of the internal combustion engine 2 occurring differential speeds between the crankshaft 3 and the first electric machine 7 to permanent opening and closing of the freewheel 15 lead with high impact loads. From the first electric machine is also the refrigerant compressor 20 over the belt drive 19 drivable. Should the refrigerant compressor 20 for example, at the start of the internal combustion engine 2 or are not operated in winter operation, so is in addition a clutch between the first electric machine 7 and the belt drive 19 or a switched pulley on the refrigerant compressor 20 necessary.

Folgende Betriebszustände sind mit dem Antriebsstrang 1 aus 2 darstellbar:

  • 1. Der Start der Verbrennungskraftmaschine 2 erfolgt bei geschlossener Bremse 13 mit der ersten Elektromaschine 7, wobei das Planetengetriebe 8 die Drehzahl der ersten Elektromaschine 7 auf eine niedrigere Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 2 untersetzt und damit ein hohes Startdrehmoment zum Start der Verbrennungskraftmaschine 2 erzeugt. Die Schaltelemente des Automatikgetriebes 5 sind dabei so geschaltet, dass das Automatikgetriebe 5 keine Kraft auf den Kraftfahrzeugantrieb 6 überträgt, oder es befindet sich in der Fahrstufe N.
  • 2. Bei selbständigen Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 und Überschreiten einer bestimmten Verbrennungskraftmaschinendrehzahl wird die erste Elektromaschine 7 generatorisch betrieben und die Bremse 13 wird geöffnet. Die Drehzahl der ersten Elektromaschine 7 sinkt durch das Öffnen der Bremse 13, bis die Drehzahl der ersten Elektromaschine 7 die Drehzahl der Verbrennungskraftmaschine 2 erreicht hat und der Freilauf 15 selbsttätig schließt. Die Verbrennungskraftmaschine 2 treibt dann die erste Elektromaschine 7 beispielsweise als Bordnetzgenerator direkt an, das Planetengetriebe 8 ist durch den Freilauf 15 überbrückt und überträgt bedingt durch die offene Bremse 13 kein Drehmoment.
  • 3. Im Stopp-Betrieb der Verbrennungskraftmaschine 2 wird der Kältemittelverdichter 20 bei offener Bremse 13 über einen Riementrieb 19 von der ersten Elektromaschine 7 im Standklimabetrieb angetrieben, ohne dass die Verbrennungskraftmaschine 2 mitgetrieben wird. Das Planetengetriebe 8 überträgt in diesem Betriebszustand kein Drehmoment. Die Leistung des Klimakompressors wird einem elektrischen Energiespeicher entnommen.
The following operating states are with the drive train 1 out 2 displayed:
  • 1. The start of the internal combustion engine 2 takes place when the brake is closed 13 with the first electric machine 7 , where the planetary gear 8th the speed of the first electric machine 7 to a lower speed of the internal combustion engine 2 stocky and thus a high starting torque for the start of the internal combustion engine 2 generated. The shift elements of the automatic transmission 5 are switched so that the automatic transmission 5 no force on the motor vehicle drive 6 transmits, or it is in the gear stage N.
  • 2. For independent operation of the internal combustion engine 2 and exceeding a certain internal combustion engine speed becomes the first electric machine 7 operated as a generator and the brake 13 will be opened. The speed of the first electric machine 7 decreases by opening the brake 13 until the speed of the first electric machine 7 the speed of the internal combustion engine 2 has reached and the freewheel 15 automatically closes. The internal combustion engine 2 then drives the first electric machine 7 For example, as an on-board generator directly to, the planetary gear 8th is through the freewheel 15 bridges and transmits due to the open brake 13 no torque.
  • 3. In the stop mode of the internal combustion engine 2 becomes the refrigerant compressor 20 with the brake open 13 via a belt drive 19 from the first electric machine 7 driven in stationary climate mode, without the internal combustion engine 2 is driven along. The planetary gear 8th transmits no torque in this operating condition. The performance of the air conditioning compressor is taken from an electrical energy storage.

Zusätzlich sind mit dem Antriebsstrang 1 gemäß 2 die bereits bekannten Betriebsfunktionen eines Hybrid-Antriebsstrangs möglich, wie beispielsweise eine Boost-Funktion, eine Start-Stopp-Funktion, und eine Rekuperation von Bremsenergie.In addition, with the powertrain 1 according to 2 the already known operating functions of a hybrid powertrain possible, such as a boost function, a start-stop function, and a recuperation of braking energy.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - DE 4112215 C1 [0002, 0002] - DE 4112215 C1 [0002, 0002]
  • - DE 19941705 A1 [0003] - DE 19941705 A1 [0003]
  • - DE 10246839 A1 [0003] - DE 10246839 A1 [0003]

Claims (8)

Antriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs mit einer Verbrennungskraftmaschine (2) und einem mit dieser über eine Kurbelwelle (3) der Verbrennungskraftmaschine (2) und ein Verbindungselement (4) mechanisch verbindbaren Fahrzeuggetriebe (5), wobei eine Antriebsleistung der Verbrennungskraftmaschine (2) von der Kurbelwelle (3) über das Verbindungselement (4) und das Fahrzeuggetriebe (5) auf einen Kraftfahrzeugantrieb (6) übertragbar ist, und mit mindestens einer als Elektromotor und Generator betreibbaren ersten Elektromaschine (7), wobei die erste Elektromaschine (7) ebenfalls mit der Kurbelwelle (3) der Verbrennungskraftmaschine (2) mechanisch verbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Elektromaschine (7) auf der dem Verbindungselement (4) und dem Fahrzeuggetriebe (5) gegenüberliegenden Seite der Verbrennungskraftmaschine (2) angeordnet ist.Powertrain ( 1 ) of a motor vehicle with an internal combustion engine ( 2 ) and one with this via a crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) and a connecting element ( 4 ) mechanically connectable vehicle transmission ( 5 ), wherein a drive power of the internal combustion engine ( 2 ) from the crankshaft ( 3 ) via the connecting element ( 4 ) and the vehicle transmission ( 5 ) to a motor vehicle drive ( 6 ) is transferable, and with at least one operable as an electric motor and generator first electric machine ( 7 ), the first electric machine ( 7 ) also with the crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) is mechanically connectable, characterized in that the first electric machine ( 7 ) on the connecting element ( 4 ) and the vehicle transmission ( 5 ) opposite side of the internal combustion engine ( 2 ) is arranged. Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) so in das Kraftfahrzeug eingebaut ist, dass die Kurbelwelle (3) der Verbrennungskraftmaschine (2) in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs verläuft, und dass die erste Elektromaschine auf der Seite der Verbrennungskraftmaschine angeordnet ist, welche die Verbrennungskraftmaschine in Richtung der Frontseite des Kraftfahrzeugs begrenzt.Drive train of a motor vehicle according to claim 1, characterized in that the drive train ( 1 ) is installed in the motor vehicle, that the crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) runs in the longitudinal direction of the motor vehicle, and that the first electric machine is arranged on the side of the internal combustion engine, which limits the internal combustion engine in the direction of the front side of the motor vehicle. Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsstrang (1) zusätzlich zu der ersten Elektromaschine (7) eine zweite Elektromaschine (16) und eine erste Schaltkupplung (17) aufweist, wobei die mechanische Antriebsleistung der zweiten Elektromaschine (16) so in den Antriebsstrang (1) einbringbar ist, dass das Kraftfahrzeug ausschließlich mit der zweiten Elektromaschine (16) antreibbar ist und wobei die erste Schaltkupplung (17) die Verbrennungskraftmaschine (2) und die erste Elektromaschine (7) von der zweiten Elektromaschine (16), dem Fahrzeuggetriebe (5) und dem Kraftfahrzeugantrieb (6) abtrennt.Drive train of a motor vehicle according to claim 1 or 2, characterized in that the drive train ( 1 ) in addition to the first electric machine ( 7 ) a second electric machine ( 16 ) and a first clutch ( 17 ), wherein the mechanical drive power of the second electric machine ( 16 ) so in the drive train ( 1 ) can be introduced, that the motor vehicle exclusively with the second electric machine ( 16 ) is drivable and wherein the first clutch ( 17 ) the internal combustion engine ( 2 ) and the first electric machine ( 7 ) of the second electric machine ( 16 ), the vehicle transmission ( 5 ) and the motor vehicle drive ( 6 ) separates. Antriebsstrang (1) eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 3 dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich ein schaltbares Zwischengetriebe (8) vorgesehen ist, über welches die erste Elektromaschine (7) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) mechanisch verbindbar ist, wobei das Zwischengetriebe (8) als selbsttätig schaltendes oder als über mindestens ein Schaltelement geschaltetes Getriebe (8) ausgeführt sein kann.Powertrain ( 1 ) of a motor vehicle according to one of claims 1 to 3, characterized in that in addition a switchable intermediate gear ( 8th ) is provided, via which the first electric machine ( 7 ) with the internal combustion engine ( 2 ) is mechanically connectable, wherein the intermediate gear ( 8th ) as a self-switching or switched over at least one switching element transmission ( 8th ) can be executed. Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 4 dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischengetriebe (8) als Planetengetriebe ausgeführt ist, welches als Planetengetriebeelemente ein Sonnenrad (9), einen Planetenträger (10) mit auf diesem gelagerten Planetenrädern und ein Hohlrad (11) aufweist, wobei eines der Planetengetriebeelemente (9, 10, 11) mit der Verbrennungskraftmaschine (2) und ein weiteres Planetengetriebeelement (9, 10, 11) mit einem Rotor (12) der ersten Elektromaschine (7) verbunden ist, wobei ein drittes Planetengetriebeelement (9, 10, 11) blockierbar ist, beispielsweise mit einer Bremse (13), und wobei das Planetengetriebe (8) durch einen Freilauf (15) überbrückbar ist, so dass die Kurbelwelle (3) der Verbrennungskraftmaschine (2) über den Freilauf (15) mit dem Rotor (12) der ersten Elektromaschine (7) verbindbar ist.Drive train of a motor vehicle according to claim 4, characterized in that the intermediate gear ( 8th ) is designed as a planetary gear, which as planetary gear elements a sun gear ( 9 ), a planet carrier ( 10 ) with mounted on this planetary gears and a ring gear ( 11 ), wherein one of the planetary gear elements ( 9 . 10 . 11 ) with the internal combustion engine ( 2 ) and another planetary gear element ( 9 . 10 . 11 ) with a rotor ( 12 ) of the first electric machine ( 7 ), wherein a third planetary gear element ( 9 . 10 . 11 ) is blockable, for example with a brake ( 13 ), and wherein the planetary gear ( 8th ) by a freewheel ( 15 ) is bridgeable, so that the crankshaft ( 3 ) of the internal combustion engine ( 2 ) over the freewheel ( 15 ) with the rotor ( 12 ) of the first electric machine ( 7 ) is connectable. Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (15) über einen Dämpfer (14) mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden ist.Drive train of a motor vehicle according to claim 5, characterized in that the freewheel ( 15 ) via a damper ( 14 ) is connected to the crankshaft of the internal combustion engine. Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 6 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Verbrennungskraftmaschine (2) und der ersten Elektromaschine (7) eine zweite Schaltkupplung (18) vorgesehen ist.Drive train of a motor vehicle according to one of claims 1 to 6, characterized in that between the internal combustion engine ( 2 ) and the first electric machine ( 7 ) a second clutch ( 18 ) is provided. Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7 dadurch gekennzeichnet, dass auch Nebenaggregate (20) des Kraftfahrzeugs von der ersten Elektromaschine (7) antreibbar sind.Drive train of a motor vehicle according to one of claims 1 to 7, characterized in that also ancillaries ( 20 ) of the motor vehicle from the first electric machine ( 7 ) are drivable.
DE102009035083A 2009-07-28 2009-07-28 Drive train, particularly parallel hybrid drive train for motor vehicle, has internal combustion engine and vehicle gearbox which is mechanically connected with internal combustion engine by crank shaft of internal combustion engine Withdrawn DE102009035083A1 (en)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011103771A1 (en) 2010-06-29 2012-01-12 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Drive component for powertrain of motor vehicle e.g. passenger car, has motors linked with high performance requirement such that driving power is provided by motors, and free wheels arranged in powertrains and blocking with rotation speeds
DE102010031156A1 (en) * 2010-07-09 2012-01-12 Zf Friedrichshafen Ag Power train for electric car, has electric machines respectively coupled as respective traction drives with translation parts over gear box and clutch unit, where one of electric machines is formed as auxiliary drive for auxiliary unit

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