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DE102009050957A1 - Mischhybrid - Google Patents

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DE102009050957A1
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Martin Roth
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Marco Fleckner
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Dr Ing HCF Porsche AG
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Abstract

Ein Hybrid-Antriebsstrang für ein Fahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor, zwei Elektromaschinen und ein Getriebe, die mechanisch miteinander verbunden sind, um wenigstens eine Achse des Fahrzeugs anzutreiben, ist dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) und eine erste Elektromaschine (2) auf einer Eingangswelle des Getriebes (3) und eine zweite Elektromaschine (4) auf einer Ausgangswelle (6) des Getriebes oder zur Einwirkung auf einer Achse des Fahrzeuges vorgesehen sind, wobei die maximale Leistung und/oder das maximale Drehmoment des Verbrennungsmotors wesentlich größer ist als die vom Getriebe übertragbare Leistung bzw. Drehmoment.

Description

  • Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug, umfassend einen parallelhybriden Teilstrang und einen seriellhybriden Teilstrang.
  • Antriebsstränge für Hybridfahrzeuge sind in verschiedenen Ausführungsformen bekannt. So sind beim sogenannten Parallelhybrid ein Verbrennungsmotor und eine Elektromaschine derart angeordnet, dass sie einzeln bzw. gemeinsam Leistung bzw. Moment in den Antriebstrang einleiten können, um das Hybridfahrzeug anzutreiben. Dies ermöglicht eine Unterstützung des Verbrennungsmotors durch die Elektromaschine. Weiterhin sind sogenannte Seriellhybride bekannt, bei denen ein Verbrennungsmotor eine als Generator betriebene Elektromaschine antreibt. Der hierbei erzeugte elektrische Strom wird einem elektrischem Speicher, beispielsweise einer Batterie, zugeführt bzw. zur Versorgung einer als Motor betriebenen Elektromaschine verwendet. Dies ermöglicht einen verbrauchsoptimierten Betrieb des Verbrennungsmotors im Bestpunkt.
  • Weiterhin sind Kombinationen eines seriellen Hybridantriebs mit einem parallelen Hybridantrieb bekannt. Ein derartiger kombinierter Antriebstrang ist in der gattungsbildenden DE 10 2007 002 734 A1 dargelegt. Dabei ist ein Plantetengetriebe vorgesehen, um das Moment des Verbrennungsmotors, der zwei Elektromaschinen und des Getriebes zu koppeln.
  • Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen einfach aufgebauten und universell einsetzbaren Antriebstrang, als Kombination eines Seriellhybrid mit einem Parallelhybrid, vorzuschlagen. Die Aufgabe der Erfindung besteht weiterhin darin, Verfahren zum Betreiben eines entsprechenden Antriebstrangs vorzuschlagen.
  • Die Aufgabe wird bezüglich der Vorrichtung gelöst durch die Merkmale des Anspruchs 1. Bezüglich des Verfahrens wird die Aufgabe gelöst durch die Merkmale der Ansprüche 6 und 10.
  • Die Erfindung beruht auf der allgemeinen Idee, den Antriebsstrang eines Mischhybriden mit einem Getriebe auszustatten, das zur Übertragung einer wesentlich geringeren maximalen Leistung, bzw. eines wesentlich geringeren maximalen Drehmoments, ausgelegt ist als vom Verbrennungsmotor maximal geliefert werden kann. Hierbei bedeutet wesentlich geringer beispielsweise um die Hälfte oder um ein Drittel geringer. Dazu ist der Verbrennungsmotor zusammen mit einer ersten Elektromaschine auf einer Eingangswelle des Getriebes angeordnet. Eine zweite Elektromaschine ist entweder auf der Ausgangswelle des Getriebes oder zur Einwirkung auf eine Achse des Fahrzeuges vorgesehen. Dabei sollen unter der Bezeichnung zweite Elektromaschine auch solche Konstruktionen verstanden werden, die anstelle einer Elektromaschine zwei oder mehr Elektromaschinen aufweisen.
  • Ein derartiges „Getriebe-Downsizing” ermöglicht beispielsweise eine Verwendung getriebeinterner Kupplungen mit weniger Lamellen, da ein geringeres maximales Drehmoment übertragen werden muss, womit auch weniger Verluste im Getriebe anfallen. Zudem kann ein vereinfachter Aufbau des Getriebes realisiert werden, beispielsweise durch eine Reduzierung der Zahl der Gangstufen, eine Spreizung und/oder eine Stufung. So ist es etwa möglich, niedrige Gangstufen entfallen zu lassen oder Gangstufen auf unterschiedliche maximale Drehmomente hin auszulegen.
  • Durch diese spezielle Anordnung ergeben sich eine Vielzahl von Vorteilen. Als Mischhybrid ist der Hybridantriebstrang dabei sowohl seriell-hybridisch als auch parallel-hybridisch zu betreiben. Es wird dabei nur die maximal vom Getriebe übertragbare Leistung bzw. das maximal übertragbare Drehmoment des Verbrennungsmotors zum mechanischen Antrieb wenigstens einer Achse des Fahrzeuges genutzt. Eine darüber hinausgehende Leistung des Verbrennungsmotors wird durch den Betrieb der ersten Elektromaschine als Generator in elektrischen Strom umgewandelt. In vorteilhafter Weise wird somit die Verwendung eines kleinen und leichten Getriebes, mit höherem Wirkungsgrad, möglich. Zudem können anstelle dynamiksteigernder Maßnahmen am Verbrennungsmotor, beispielsweise einer Aufladung, nun entsprechend drehmomentstarke Elektromaschinen eingesetzt werden. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass sowohl eine nahe dem Verbrennungsmotor angeordnete Elektromaschine als auch eine nahe einer Achse des Fahrzeuges angeordnete Elektromaschine vorhanden sind. Dabei ist die nahe dem Verbrennungsmotor angeordnete Elektromaschine besonders geeignet für eine Lastpunktverschiebung des Verbrennungsmotors. Die nahe der Achse angeordnete Elektromaschine ist besonders geeignet für elektrisches Fahren oder Rekuperation.
  • Möglich ist somit eine entsprechende Dimensionierung dieser ersten, auf der Getriebeeingangswelle vorgesehenen, Elektromaschine. So kann diese ausgelegt sein, um beim Betrieb als Generator maximal diejenige Leistung bzw. Drehmoment des Verbrennungsmotors in elektrischen Strom umzuwandeln, die der Differenz zwischen der maximalen Leistung bzw. Drehmoment des Verbrennungsmotors und der maximal vom Getriebe übertragbaren Leistung bzw. Drehmoment entspricht.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Getriebe eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle auf, wobei der Verbrennungsmotor und eine Elektromaschine auf der Eingangswelle und eine zweite Elektromaschine auf der Ausgangswelle des Getriebes angeordnet sind. Dies stellt eine einfache konstruktive Lösung des erfindungsgemäßen Konzepts dar. Natürlich sind auch Getriebe mit mehr als einer Eingangswelle einsetzbar. Die Verbindungen zwischen den Getriebewellen und den Elektromaschinen können auf verschiedene Art realisiert sein, etwa direkt, über Riemen, oder über Zahnräder.
  • Mit Vorteil wird vorgeschlagen, zwischen Getriebe und zweiter Elektromaschine eine Kupplung, z. B. eine als Nass- oder Trockenkupplung ausgeführte Trennkupplung, anzuordnen. Durch das Öffnen dieser Kupplung wird in einfacher Weise ein seriell-hybridischer Betrieb des Antriebsstrangs möglich. In diesem Falle leitet der Verbrennungsmotor Leistung in die als Generator betriebene erste Elektromaschine ein. Der erzeugte Strom dient zur Versorgung der als Motor betriebenen zweiten Elektromaschine, bzw. wird in einem elektrischen Speicher, z. B. einer Hochvoltbatterie, gespeichert. Damit ergibt sich die Möglichkeit, einen Seriellhybrid darzustellen.
  • Ein mechanischer Allradantrieb kann einfach realisiert werden, indem das Getriebe eine Zusatzwelle aufweist, zum Antrieb einer weiteren Achse des Fahrzeuges. Zusätzlich zur Ausgangswelle des Getriebes, auf der die zweite Elektromaschine angeordnet ist, kann diese Zusatzwelle nun eine weitere Achse des Fahrzeuges antreiben.
  • Bevorzugt ist die Zusatzwelle, bzw. die Räder der durch die Zusatzwelle angetriebenen Achse, abkuppelbar vorgesehen. Dies ermöglicht einen rein elektrischen Antrieb des Fahrzeuges dann, wenn diese Kupplung bzw. Kupplungen geöffnet sind.
  • Beim Betrieb eines derartigen Hybrid-Antriebstrangs ist bevorzugt vorgesehen, die auf der Getriebeeingangswelle vorgesehene erste Elektromaschine als Generator zu betreiben. Dies ist insbesondere bei der Lastpunktverschiebung des Verbrennungsmotors von Vorteil, da diese erste Elektromaschine nahe dem Verbrennungsmotor angeordnet ist.
  • Zum Antrieb des Fahrzeuges mit dem erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebstrang leitet der Verbrennungsmotor vorzugsweise seine Leistung bzw. Drehmoment bis zur maximal zulässigen Leistung bzw. Drehmoment des Getriebes mechanisch in dieses ein. Eine darüber hinausgehende Leistung bzw. Drehmoment des Verbrennungsmotors wird dann in die als Generator betriebene erste Elektromaschine eingeleitet und in elektrischen Strom umgewandelt. Dies ermöglicht den Einsatz leistungsfähiger Elektromotoren zusammen mit kompakt ausgeführten Getrieben.
  • Bevorzugt ist vorgesehen, beim erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstrang die zweite Elektromaschine als Motor zu betreiben. Diese zweite Elektromaschine ist achsnah vorgesehen, und somit günstig für eine elektrische Fahrt bzw. ein Boosten des Hybridfahrzeuges angeordnet.
  • Eine Rekuperation mit dem erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrang erfolgt ebenfalls bevorzugt über die zweite Elektromaschine, da diese durch ihre achsnahe Lage besonders hierfür geeignet ist.
  • Die Erfindung wird nun anhand einer Zeichnung näher dargestellt. Dabei zeigen 1 bis 3 drei mögliche Ausprägungen des erfindungsgemäßen Hybrid-Antriebsstrangs. Dabei werden in allen drei Figuren jeweils die gleichen Bezugszeichen für gleiche Elemente verwendet.
  • Bei einer ersten Ausprägung gem. 1 ist ein Verbrennungsmotor 1 vorgesehen, der auf der Eingangswelle eines Getriebes 3 angeordnet ist. Das Getriebe 3 kann beispielsweise als Automatikgetriebe ausgebildet sein. Ebenfalls auf der Eingangswelle des Getriebes 3 ist eine erste Elektromaschine 2 angeordnet. Diese Elektromaschine ist beispielsweise als asynchrone Drehstrommaschine ausgebildet, welche direkt an die Getriebeeingangswelle angebunden ist. Die maximal vom Getriebe 3 übertragbare Leistung bzw. Moment, welche auf die Getriebeausgangswelle 6 übertragbar ist, ist hierbei wesentlich kleiner als die maximal vom Verbrennungsmotor 1 erzeugbare Leistung bzw. Moment. Dabei bedeutet wesentlich kleiner beispielsweise um die Hälfte oder um ein Drittel kleiner. Beispielsweise weist der Verbrennungsmotor 1 ein Maximalmoment von 700 Nm auf, während das Getriebe 3 ein maximales Moment von 400 Nm übertragen kann. In diesem Falle könnte die erste Elektromaschine 2 beim Betrieb als Generator für ein Moment von etwa 300 Nm ausgelegt sein. Somit würde das maximal vom Verbrennungsmotor 1 erzeugbare Moment von 700 Nm gerade der Summe aus dem maximal von der als Generator betriebenen Elektromaschine 2 absorbierbarem Moment von 300 Nm, und dem vom Getriebe 3 übertragbaren Moment von 400 Nm, entsprechen.
  • Auf der Getriebeausgangswelle 6 ist des Weiteren eine zweite Elektromaschine 4 angeordnet. Optional ist zwischen der zweiten Elektromaschine 4 und der Getriebeausgangswelle 6 noch ein Getriebe vorgesehen. Die Getriebeausgangswelle 6 erstreckt sich zu einem Differential 7, zum Antrieb einer Achse 8 des Fahrzeuges. Alternativ sind zwei zweite Elektromaschinen 4 an den Ausgängen des Differentials 7 vorgesehen, zum Antrieb der Achse 8 des Fahrzeuges, wobei ggf. wieder jeweils ein Getriebe vorgesehen ist. Zudem weist die Getriebeausgangswelle 6 zwischen der zweite Elektromaschine 4 und dem Getriebe 3 eine optionale Kupplung 9 auf. Wenn diese Kupplung 9 geschlossen ist, kann der Verbrennungsmotor 1 über das Getriebe 3 mittels des Differentials 7 die Achse 8 mechanisch antreiben. Wenn die Kupplung 9 geöffnet ist, steht die Achse 8 mittels des Differentials 7 lediglich mit der Elektromaschine 4 in mechanischer Verbindung. Falls diese optionale Kupplung 9 nicht vorhanden ist, wird das Getriebe 3 in Neutralstellung geschaltet, damit die Achse 8 lediglich mit der Elektromaschine 4 in mechanischer Verbindung steht.
  • Des Weiteren ist ein elektrischer Speicher 5 vorgesehen, der z. B. als Hochvoltbatterie ausgebildet sein kann. Der elektrische Speicher 5 ist über entsprechende Hochvoltleitungen mit der ersten Elektromaschine 2 und der zweiten Elektromaschine 4 verbunden, wobei entsprechende Steuergeräte bzw. Leistungselektroniken der Einfachheit halber nicht dargestellt sind.
  • Der Antriebsstrang kann nun in konventioneller Weise durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben werden. Hierzu wird in diesem Beispiel maximal ein Moment von 400 Nm vom Verbrennungsmotor 1 über das Getriebe 3 mittels des Differentials 7 an die Achse 8 übertragen.
  • Zum Laden des elektrischen Speichers 5 und/oder zur Versorgung weiterer elektrischer Verbraucher des Fahrzeuges, wie z. B. der zweiten Elektromaschine 4, kann die erste Elektromaschine 2 als Generator betrieben werden. Sodann kann die zweite Elektromaschine 4, zusätzlich zum Verbrennungsmotor 1, auch zum Antrieb der Achse 8 eingesetzt werden. Ein derartiger Hochlastbetrieb teilt die maximale Leistung des Verbrennungsmotors 1 in einen mechanischen Teil und in einen elektrischen Teil auf. Der mechanische Teil beträgt in diesem Fall 400 Nm und wird über das Getriebe 3 in die Getriebeausgangswelle 6 eingeleitet. Der elektrische Teil wird vermittels Strom aus der als Generator betriebenen ersten Elektromaschine 2 und/oder dem elektrischen Speicher 5 realisiert, wobei dieser Strom die als Motor betriebene zweite Elektromaschine 4 versorgt. Demzufolge wird dieser elektrische Teil, entsprechend dem Moment der zweiten Elektromaschine 4, ebenfalls in die Getriebeausgangswelle 6 eingeleitet.
  • Ein seriell-hybridischer Betrieb ist bei geöffneter Kupplung 9, bzw. mit in Neutralstellung geschaltetem Getriebe 3, durch den Betrieb der ersten Elektromaschine 2 als Generator möglich. Indem die erste Elektromaschine 2 durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird, erzeugt diese elektrischen Strom. Der elektrische Strom wird in dem elektrischen Speicher 5 gespeichert und/oder zur Versorgung der zweiten Elektromaschine 4 genutzt. Damit treibt die zweite Elektromaschine 4 über das Differential 7 die Achse 8 an. Ein derartiger seriell-hybridischer Betrieb kann permanent oder auch intermittierend vorgesehen sein. Dies ermöglicht beispielsweise ein von der Geschwindigkeit des Fahrzeuges entkoppeltes Heizen des Katalysators des Verbrennungsmotors, um die Erwärmung des Katalysators zu optimieren und so die Abgasemissionen des Verbrennungsmotors zu verbessern.
  • Eine Rekuperation erfolgt bevorzugt über die zweite Elektromaschine 4. Hierbei ist der Verbrennungsmotor 1 abgeschaltet und die Kupplung 9 geöffnet. Wird ein noch stärkeres Abbremsen bei der Rekuperation benötigt, so kann die Kupplung 9 geschlossen werden und somit kinetische Energie über die Getriebeeingangswelle 6 auf die nun zusätzlich als Generator betriebene Elektromaschine 2 übertragen werden.
  • Beim Kaltstart des Hybrid-Antriebsstrangs ist bevorzugt ein seriell-hybridischer Betrieb solange vorgesehen, bis genügend Abwärme des Verbrennungsmotors 1 verfügbar ist, um das Öl des Getriebes 3 anzuwärmen. Damit ist ein verlustminimierter konventioneller Betrieb möglich wenn das Fahrzeug durch den Verbrennungsmotor 1 angetrieben wird.
  • Bei einer zweiten Ausprägung gemäß 2 ist eine Zusatzwelle 10 vom Getriebe 3 zum Antrieb einer zweiten Achse 8' des Fahrzeuges vorgesehen. Beim konventionellen Betrieb dieses Antriebsstrangs werden nun also sowohl die Achse 8 als auch die Achse 8' vom Verbrennungsmotor 1 über das Getriebe 3 angetrieben. Zusätzlich sind zwei Kupplungen 11 vorgesehen, zum Abkoppeln der Räder der zweiten Achse 8' von der Zusatzwelle 10. Bei geöffneten Kupplungen 11 ist wiederum ein rein elektrisches Fahren möglich. Hierbei wird nur die Achse 8 angetrieben. Alternativ ist anstelle der beiden Kupplungen 11 auch eine einzelne Kupplung in der Zusatzwelle 10 möglich. Die übrigen Betriebszustände sind analog zu der in 1 dargelegten ersten Ausprägung.
  • Eine dritte Ausprägung wird in 3 dargelegt. Diese unterscheidet sich von den vorangegangenen Ausprägungen dadurch, dass die zweite Elektromaschine 4 nicht an der Getriebeausgangswelle 6 vorgesehen ist, sondern zur Einwirkung auf eine weitere Achse 8''. Damit ist die weitere Achse 8'' quasi als elektrische Achse ausgebildet. Im konventionellen Betrieb wird die Achse 8 über die Getriebeausgangswelle 6 vom Verbrennungsmotor 1 angetrieben. Eine rein elektrisches Fahren erfolgt über den Betrieb der zweiten Elektromaschine 4 als Motor, zum Antrieb der weiteren Achse 8''. Hierbei sind Kupplungen 12 zur Abkupplung der Achse 8, bzw. der Räder der Achse 8, vorgesehen. Zudem kann bei abgestelltem Verbrennungsmotor 1 die Achse 8 nur durch die erste Elektromaschine 2 angetrieben werden.
  • Ein seriell-hybridischer Betrieb ist beim Betrieb der ersten Elektromaschine 2 als Generator und dem gleichzeitigen Betrieb der zweiten Elektromaschine 4 als Motor möglich. Auch hier kann wieder ein permanent seriell-hybridischer Betrieb oder ein intermittierend seriell-hybridischer Betrieb vorgesehen sein. Als Hochlastbetrieb ist wiederum ein Allradantrieb vorgesehen. Dabei wird die Leistung des Verbrennungsmotors 1 auf einen konventionellen Anteil aufgeteilt, der mechanisch über das Getriebe 3 auf die Fahrzeugachse 8 geleitet wird. Zusätzlich wird ein serieller Anteil über die als Generator betriebene erste Elektromaschine 2 zur Versorgung der zweiten Elektromaschine 4 mit elektrischem Strom eingerichtet, ggf. auch aus dem elektrischen Speicher 5. Die Rekuperation erfolgt wiederum über die achsnahe zweite Elektromaschine 4, die als Generator betrieben wird. Auch hierbei kann zusätzlich ein Betrieb der ersten Elektromaschine 2 als Generator vorgesehen sein, um die Abbremsung zu verstärken.
  • Zusammenfassend legt die Erfindung einen Mischhybrid mit Getriebedownsizing dar. Dabei umfasst der Antriebsstrang einen parallel-hybridischen Teilstrang und einen seriell-hybridischen Teilstrang. Das Moment bzw. die Leistung des Verbrennungsmotors wird nur bis zu dem vom Getriebe zulässigen Eingangsmoment durch den parallel hybridischen Teilstrang zum Antrieb des Fahrzeuges geleitet. Darüber hinausgehendes Moment bzw. Leistung wird seriell-hybridisch zum Antrieb des Fahrzeuges umgesetzt. Die Auslegung des Antriebstrangs erfolgt vorzugsweise derart, dass Moment bzw. Leistung des Verbrennungsmotors als die Summe der Leistung bzw. des Moments einer Elektromaschine und des Getriebes angesetzt wird. Der Mischhybrid kann auch zum elektrischen Aufladen des elektrischen Speichers am externen Speicher als so genannter Plug-In-Hybrid ausgebildet sein.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007002734 A1 [0003]

Claims (11)

  1. Hybrid-Antriebsstrang für ein Fahrzeug, umfassend einen Verbrennungsmotor, zwei Elektromaschinen und ein Getriebe, die mechanisch miteinander verbunden sind, um wenigstens eine Achse des Fahrzeugs anzutreiben, dadurch gekennzeichnet, dass der Verbrennungsmotor (1) und eine erste Elektromaschine (2) auf einer Eingangswelle des Getriebes (3) und eine zweite Elektromaschine (4) auf einer Ausgangswelle (6) des Getriebes oder zur Einwirkung auf einer Achse des Fahrzeuges vorgesehen sind, wobei die maximale Leistung und/oder das maximale Drehmoment des Verbrennungsmotors wesentlich größer ist als die vom Getriebe übertragbare Leistung bzw. Drehmoment.
  2. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 1, wobei das Getriebe eine Eingangswelle und eine Ausgangswelle aufweist, wobei der Verbrennungsmotor und eine Elektromaschine auf der Eingangswelle und eine zweite Elektromaschine auf der Ausgangswelle des Getriebes angeordnet sind, und wobei die Ausgangswelle des Getriebes zum Antrieb einer Achse (8) des Fahrzeuges vorgesehen ist.
  3. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 2, wobei eine Kupplung (9) zwischen dem Getriebe und der zweiten Elektromaschine vorgesehen ist.
  4. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 3, wobei das Getriebe eine Zusatzwelle (10) aufweist, zum Antrieb einer weiteren Achse (8') des Fahrzeuges.
  5. Hybrid-Antriebsstrang nach Anspruch 4, wobei die Zusatzwelle, bzw. die Räder der durch die Zusatzwelle angetriebenen weiteren Achse, abkuppelbar vorgesehen sind.
  6. Verfahren zum Betrieb eines Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die erste Elektromaschine als Generator betrieben wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei die Leistung des Verbrennungsmotors bis zur vom Getriebe übertragbaren Leistung in dieses eingeleitet wird, und eine darüber hinaus gehende Leistung des Verbrennungsmotors in die als Generator betriebene erste Elektromaschine eingeleitet wird.
  8. Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zweite Elektromaschine als Motor betrieben wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 6, wobei eine Kupplung zur Abkupplung des Getriebes von der angetriebenen Achse vorgesehen ist, und wobei der Verbrennungsmotor bei geöffneter Kupplung nur die als Generator betriebene erste Elektromaschine antreibt.
  10. Verfahren zur Rekuperation für einen Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die zweite Elektromaschine als Generator betrieben wird.
  11. Verfahren zum Kaltstart für einen Hybrid-Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein seriell-hybridischer Betrieb solange vorgesehen ist, bis genügend Abwärme des Verbrennungsmotors verfügbar ist, um das Öl des Getriebes anzuwärmen.
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012103474A1 (de) 2012-04-20 2013-10-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges
DE102012021339A1 (de) * 2012-10-31 2014-04-30 Eads Deutschland Gmbh Unbemanntes Luftfahrzeug und Betriebsverfahren hierfür
DE102013111148A1 (de) 2013-10-09 2015-04-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeuges
DE102016005234A1 (de) 2016-04-29 2016-12-15 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridfahrzeug
DE102016005253A1 (de) 2016-04-29 2016-12-15 Daimler Ag Antriebsstrang für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen
EP3122585A1 (de) * 2014-03-28 2017-02-01 Audi AG Antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102016100788A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Antreiben eines Fahrzeuges
US9827842B2 (en) 2013-01-23 2017-11-28 Audi Ag Method for operating a hybrid drive device for a motor vehicle
DE102017201909A1 (de) 2017-02-07 2018-08-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Betrieb eines Hybrid-Antriebsstrangs
WO2019197336A1 (de) * 2018-04-12 2019-10-17 Magna powertrain gmbh & co kg Fahrzeug mit einem verteilermodul
DE102018206411A1 (de) * 2018-04-25 2019-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für eine elektrisch betriebene Arbeitsmaschine
US10807459B2 (en) 2018-10-15 2020-10-20 Deere & Company Engine power delivery system with transmission gearing bypass
DE102023201043A1 (de) * 2023-02-09 2024-08-14 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für ein Geländefahrzeug

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT1392278B1 (it) * 2008-12-18 2012-02-24 Ferrari Spa Veicolo stradale con propulsione ibrida
US10479184B2 (en) * 2010-09-30 2019-11-19 Evaos, Inc. Auxiliary electric drive system and vehicle using same
US8517892B2 (en) * 2011-08-08 2013-08-27 Bae Systems Controls Inc. Method and apparatus for controlling hybrid electric vehicles
DE102012100865B4 (de) * 2012-02-02 2016-10-27 Gkn Driveline International Gmbh Antriebsanordnung mit elektrischer Maschine und Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung
DE102013200938A1 (de) * 2012-02-09 2013-08-14 Ford Global Technologies, Llc Allrad-Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug
ITMI20121463A1 (it) * 2012-08-31 2014-03-01 Automobili Lamborghini Spa Dispositivo di trazione per un autoveicolo a trazione ibrida
CN102910065B (zh) * 2012-11-02 2015-08-12 上海中科深江电动车辆有限公司 混合动力中巴车动力系统及相应的控制方法
JP2014108631A (ja) * 2012-11-30 2014-06-12 Toyota Motor Corp 四輪駆動車両
CN103057394A (zh) * 2012-12-12 2013-04-24 宁波吉江汽车制造有限责任公司 一种发动机前置并联混合动力客车
DE102012112418A1 (de) * 2012-12-17 2014-06-18 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren zum Verteilen eines Wunschdrehmomentes
US9211786B2 (en) * 2013-03-01 2015-12-15 GM Global Technology Operations LLC Hybrid vehicle with flywheel and electric kinetic energy system
US9481256B2 (en) * 2014-01-30 2016-11-01 Amp Electric Vehicles Inc. Onboard generator drive system for electric vehicles
US9428049B2 (en) * 2014-02-26 2016-08-30 Deere & Company Multi-mode power trains with direct-drive lock-up
JP2015221613A (ja) * 2014-05-22 2015-12-10 日野自動車株式会社 ハイブリッド自動車
JP6539066B2 (ja) * 2015-03-03 2019-07-03 株式会社Subaru 自動車
US10618398B2 (en) 2015-04-21 2020-04-14 Atul RANADE Transmission system for vehicles
US9517691B1 (en) * 2015-07-29 2016-12-13 Borgwarner Inc. Two motor E-assist AWD
US20180215247A1 (en) * 2017-01-27 2018-08-02 Ford Global Technologies, Llc Apparatus for a clutch disconnect in a hybrid vehicle
DE102017206516B4 (de) * 2017-04-18 2024-04-25 Magna powertrain gmbh & co kg Antriebsstrang für ein Hybridfahrzeug, insbesondere für ein zeitweise vierradgetriebenes Kraftfahrzeug
DE102017128113B4 (de) * 2017-11-28 2023-12-28 Gkn Automotive Ltd. Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems für mindestens eine Achse eines Kraftfahrzeuges
CN108422849A (zh) * 2018-04-04 2018-08-21 精进电动科技股份有限公司 一种纵置双动力源车辆驱动总成
CN108657021B (zh) * 2018-05-16 2021-06-11 江铃汽车股份有限公司 电动汽车起步阶段的蠕行扭矩控制方法
DE102018114782A1 (de) * 2018-06-20 2019-12-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Antriebseinheit und Antriebsanordnung
GB201820881D0 (en) * 2018-12-20 2019-02-06 Agco Int Gmbh EPowershift driveline
CN110843492A (zh) * 2019-11-27 2020-02-28 洛阳智能农业装备研究院有限公司 一种基于双电机构型的拖拉机功率合流分流传动系统
US11407307B2 (en) * 2020-03-23 2022-08-09 Arvinmeritor Technology, Llc Drive axle system having multiple electric motors
GB2594276B (en) * 2020-04-21 2023-02-22 Jaguar Land Rover Ltd Maintaining multi-axle drive capability in a hybrid vehicle
CN111845314A (zh) * 2020-08-24 2020-10-30 重庆赛驰动力传动系统研究院有限公司 一种双电机混联式混合动力装置及车辆

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7125362B2 (en) * 2004-01-23 2006-10-24 Eaton Corporation Hybrid powertrain system including smooth shifting automated transmission
DE102007002734A1 (de) 2007-01-18 2008-07-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs
DE102007004462A1 (de) * 2007-01-30 2008-07-31 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang
US20080196954A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Ihab Soliman System and Method of Torque Transmission Using an Electric Energy Conversion Device

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3376262B2 (ja) * 1997-11-21 2003-02-10 日産ディーゼル工業株式会社 ハイブリッド車両の非常駆動装置
MXPA01002685A (es) * 1998-09-14 2002-04-08 Paice Corp Vehiculos hibridos.
US6209672B1 (en) 1998-09-14 2001-04-03 Paice Corporation Hybrid vehicle
DE19919455C2 (de) 1999-04-29 2002-03-21 Daimler Chrysler Ag Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge
DE10041538B4 (de) 1999-08-26 2007-04-12 Honda Giken Kogyo K.K. Antriebskraft-Steuervorrichtung für ein Hybridfahrzeug
CN100413720C (zh) * 2003-02-09 2008-08-27 稳正企业股份有限公司 并联式混合动力传动单元
CN1872576A (zh) * 2005-06-02 2006-12-06 上海中油企业集团有限公司 一种混合能源汽车的动力装置
JP4217253B2 (ja) * 2006-07-04 2009-01-28 本田技研工業株式会社 ハイブリッド車両
US7841433B2 (en) * 2007-06-20 2010-11-30 Ford Global Technologies, Llc Negative driveline torque control incorporating transmission state selection for a hybrid vehicle
US7713164B2 (en) * 2007-06-26 2010-05-11 Ford Global Technologies, Llc Double step gear shifting in a hybrid electric vehicle
DE102007036098B4 (de) 2007-08-01 2018-07-05 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeugs
US7837593B2 (en) * 2007-11-12 2010-11-23 Ford Global Technologies, Llc Method and system for using mechanical power to operate a hybrid electric vehicle
US7871348B2 (en) 2008-01-21 2011-01-18 Ford Global Technologies, Llc Vehicle hybrid powertrain system and method of operating same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7125362B2 (en) * 2004-01-23 2006-10-24 Eaton Corporation Hybrid powertrain system including smooth shifting automated transmission
DE102007002734A1 (de) 2007-01-18 2008-07-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Betreiben eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs
DE102007004462A1 (de) * 2007-01-30 2008-07-31 Zf Friedrichshafen Ag Hybridantriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einem Antriebsstrang
US20080196954A1 (en) * 2007-02-21 2008-08-21 Ihab Soliman System and Method of Torque Transmission Using an Electric Energy Conversion Device

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012103474B4 (de) 2012-04-20 2023-07-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges
DE102012103474A1 (de) 2012-04-20 2013-10-24 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinrichtung eines Kraftfahrzeuges
DE102012021339A1 (de) * 2012-10-31 2014-04-30 Eads Deutschland Gmbh Unbemanntes Luftfahrzeug und Betriebsverfahren hierfür
US9827842B2 (en) 2013-01-23 2017-11-28 Audi Ag Method for operating a hybrid drive device for a motor vehicle
DE102013111148A1 (de) 2013-10-09 2015-04-09 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeuges
US10350985B2 (en) 2013-10-09 2019-07-16 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Drive train of a hybrid motor vehicle
DE102013111148B4 (de) 2013-10-09 2024-05-29 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Antriebsstrang eines Hybrid-Kraftfahrzeuges
EP3122585A1 (de) * 2014-03-28 2017-02-01 Audi AG Antriebsvorrichtung für ein kraftfahrzeug
DE102016100788A1 (de) * 2016-01-19 2017-07-20 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Antreiben eines Fahrzeuges
DE102016100788B4 (de) 2016-01-19 2025-11-06 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Vorrichtung zum Antreiben eines Fahrzeuges sowie Verfahren zum Steuern einer Vorrichtung und zugehöriges Steuergerät
DE102016005234A1 (de) 2016-04-29 2016-12-15 Daimler Ag Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridfahrzeug
DE102016005253A1 (de) 2016-04-29 2016-12-15 Daimler Ag Antriebsstrang für einen Kraftwagen, insbesondere einen Personenkraftwagen
DE102017201909A1 (de) 2017-02-07 2018-08-09 Volkswagen Aktiengesellschaft Betrieb eines Hybrid-Antriebsstrangs
WO2019197336A1 (de) * 2018-04-12 2019-10-17 Magna powertrain gmbh & co kg Fahrzeug mit einem verteilermodul
DE102018206411B4 (de) 2018-04-25 2020-07-30 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für eine elektrisch betriebene Arbeitsmaschine
DE102018206411A1 (de) * 2018-04-25 2019-10-31 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für eine elektrisch betriebene Arbeitsmaschine
US10807459B2 (en) 2018-10-15 2020-10-20 Deere & Company Engine power delivery system with transmission gearing bypass
DE102023201043A1 (de) * 2023-02-09 2024-08-14 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang für ein Geländefahrzeug

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