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DE102013200826A1 - Hybrid drive system for a motor vehicle - Google Patents

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DE102013200826A1
DE102013200826A1 DE102013200826.0A DE102013200826A DE102013200826A1 DE 102013200826 A1 DE102013200826 A1 DE 102013200826A1 DE 102013200826 A DE102013200826 A DE 102013200826A DE 102013200826 A1 DE102013200826 A1 DE 102013200826A1
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DE
Germany
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transmission
motor vehicle
gear
axis
drive system
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102013200826.0A
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German (de)
Inventor
Uwe Griesmeier
Michael Roske
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
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Priority to PCT/EP2013/076828 priority patent/WO2014111217A1/en
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Brennkraftmaschine (8), ein stufenloses oder schaltbares Getriebe (9) und zumindest eine elektrische Maschine (13, 30), wobei durch die Brennkraftmaschine (8) über das Getriebe (9) und ein Ausgleichsgetriebe (10) eine erste Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine (1) angeordnete zumindest eine elektrische Maschine (13, 30) die erste Achse (2) und/oder eine zweite Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) antreibbar sind. Um Schleppmomente im Getriebe (9) sowie unzulässig hohe innere Getriebedrehzahlen zu vermeiden, ist zumindest zwischen der ersten Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) und dem Getriebe (9) wenigstens eine Abkoppeleinrichtung (23) angeordnet. The invention relates to a hybrid drive system for a motor vehicle (1), comprising an internal combustion engine (8), a continuously variable or shiftable transmission (9) and at least one electric machine (13, 30), wherein the engine (8) can be driven by the transmission (9 ) and a differential (10) a first axis (2) of the motor vehicle (1) and by the parallel to the internal combustion engine (1) arranged at least one electric machine (13, 30) the first axis (2) and / or a second axis ( 5) of the motor vehicle (1) are drivable. To avoid drag moments in the transmission (9) and impermissibly high internal transmission speeds, at least one decoupling device (23) is arranged at least between the first axis (2) of the motor vehicle (1) and the transmission (9).

Figure DE102013200826A1_0001
Figure DE102013200826A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Brennkraftmaschine, ein stufenloses oder schaltbares Getriebe und zumindest eine elektrische Maschine, wobei durch die Brennkraftmaschine über das Getriebe und ein Ausgleichsgetriebe eine erste Achse des Kraftfahrzeugs sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine angeordnete zumindest eine elektrische Maschine die erste Achse und/oder eine zweite Achse des Kraftfahrzeugs antreibbar sind. The invention relates to a hybrid drive system for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine, a continuously variable or shiftable transmission and at least one electric machine, wherein by the internal combustion engine via the transmission and a differential gear, a first axis of the motor vehicle and arranged parallel to the internal combustion engine at least one electric machine the first axis and / or a second axis of the motor vehicle can be driven.

Aus der DE 10 2008 044 038 A1 ist ein derartiges Hybridantriebssystem bekannt, das einen Verbrennungsmotor, ein Getriebe und zumindest eine elektrische Maschine aufweist, wobei zumindest eine elektrische Maschine in Kraftflussrichtung antriebstechnisch nach dem Getriebe angeordnet ist, die elektrische Maschine über ein Getriebe an den Antriebsstrang gekoppelt ist, und das Getriebe als Planetensatz mit drei Wellen ausgeführt ist. Bei diesem Planetensatz ist die erste Welle mit dem Getriebeausgang, die zweite Welle mit dem Rotor der elektrischen Maschine und die dritte Welle mit dem Abtrieb des Antriebsstrangs drehfest verbunden. Weiterhin ist ein Schaltelement vorhanden, das vorzugsweise als Klauenkupplung ausgeführt ist, und das den Rotor der elektrischen Maschine mit dem Getriebeausgang lösbar verbindet. Bei geschlossenem Schaltelement und eingelegtem Gang im Getriebe lassen sich die Hybridfunktionen Boosten und Rekuperieren durchführen. Des Weiteren lässt sich bei motorischem Betrieb der elektrischen Maschine während eines Schaltvorgangs im Getriebe eine Zugkraftunterbrechung zumindest teilweise kompensieren. Außerdem ist eine rein elektrische Fahrt bei geschlossenem Schaltelement in der Neutralstellung des Getriebes möglich. From the DE 10 2008 044 038 A1 Such a hybrid drive system is known, which has an internal combustion engine, a transmission and at least one electric machine, wherein at least one electric machine is arranged in the direction of power flow drivingly after the transmission, the electric machine is coupled via a transmission to the drive train, and the transmission as a planetary gear set is executed with three waves. In this planetary gear set, the first shaft is rotatably connected to the transmission output, the second shaft to the rotor of the electric machine and the third shaft to the output of the drive train. Furthermore, a switching element is present, which is preferably designed as a dog clutch, and releasably connects the rotor of the electric machine with the transmission output. When the shift element is closed and gear engaged in the transmission, the hybrid functions boost and recuperate can be performed. Furthermore, a traction interruption can be at least partially compensated for during engine operation of the electric machine during a shifting process in the transmission. In addition, a purely electric drive with closed switching element in the neutral position of the transmission is possible.

Ein mehrachsiges Hybrid-Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug ist aus der DE 10 2008 043 849 A1 bekannt. Dieses mehrachsige Hybrid-Antriebssystem weist eine erste Einheit auf, die einen Verbrennungsmotor, eine Trennkupplung und ein automatisiertes Schaltgetriebe umfasst, welche einer ersten, mechanisch angetriebenen Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Des Weiteren ist zumindest eine weitere Einheit vorhanden, die elektrische Radnabenmotoren oder einen konventionellen elektrischen Achsantrieb in Verbindung mit einer elektrischen Maschine aufweist, wobei jeweils eine weitere Einheit jeweils einer elektrisch angetriebenen Achse des Fahrzeugs zugeordnet ist. Bei diesem Hybrid-Antriebssystem ist vorgesehen, dass das Fahrzeug während eines Gangwechsels von der der elektrisch angetriebenen Achse zugeordneten Einheit derart antreibbar ist, dass die Zugkraftunterbrechung im automatisierten Schaltgetriebe während des Gangwechselns kompensiert wird. Anstelle eines automatisierten Schaltgetriebes kann auch ein Lastschaltautomatgetriebe vorgesehen sein. Mit diesem mehrachsigen Hybrid-Antriebssystem wird ein rein mechanischer, ein rein elektrischer und ein kombinierter Betrieb durch das gleichzeitige Antreiben der mechanisch und der zumindest einen elektrisch angetriebenen Achse ermöglicht, wobei sich im rein elektrischen Betrieb das automatisierte Schaltgetriebe oder das Lastschaltautomatgetriebe in seiner Neutralstellung befinden muss, oder die Trennkupplung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe geöffnet sein muss. A multi-axis hybrid drive system for a motor vehicle is from the DE 10 2008 043 849 A1 known. This multi-axis hybrid propulsion system has a first unit that includes an internal combustion engine, a disconnect clutch, and an automated manual transmission associated with a first, mechanically driven axle of the vehicle. Furthermore, at least one further unit is present, which has electric wheel hub motors or a conventional electric final drive in conjunction with an electric machine, wherein a further unit is in each case assigned to an electrically driven axle of the vehicle. In this hybrid drive system, it is provided that during a gear change the vehicle is drivable by the unit associated with the electrically driven axle in such a way that the traction interruption in the automated manual transmission is compensated during the gear change. Instead of an automated gearbox and a power shift transmission can be provided. With this multi-axis hybrid drive system, a purely mechanical, a purely electrical and a combined operation is enabled by the simultaneous driving of the mechanically and the at least one electrically driven axle, which must be in its neutral position in purely electrical operation, the automated manual transmission or powershift transmission , or the separating clutch between the internal combustion engine and the transmission must be open.

Eine rein elektrische Fahrt in der Neutralstellung des Getriebes und/oder bei geöffneter Trennkupplung zwischen der Brennkraftmaschine und dem Getriebe führt zu recht hohen Schleppmomenten im Getriebe, die zu einem erhöhten Verbrauch an elektrischer Energie und damit zu einer Verminderung der Reichweite bei einer vorgegebenen Batteriekapazität führen. Des Weiteren kann der Betrieb in der Neutralstellung des Getriebes unzulässig hohe innere Getriebedrehzahlen hervorrufen. A purely electric drive in the neutral position of the transmission and / or open disconnect between the engine and the transmission leads to quite high drag torque in the transmission, which lead to increased consumption of electrical energy and thus to a reduction in range at a given battery capacity. Furthermore, the operation in the neutral position of the transmission can cause impermissibly high internal transmission speeds.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug vorzuschlagen, mit dem sich die Schleppmomente des Getriebes sowie unzulässig hohe, innere Getriebedrehzahlen vermeiden lassen. Against this background, the present invention seeks to propose a hybrid drive system for a motor vehicle, which can be avoided with the drag torque of the transmission and inadmissible high internal transmission speeds.

Diese Aufgabe ist durch ein Hybridantriebssystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind den Unteransprüchen entnehmbar. This object is achieved by a hybrid drive system having the features of claim 1. Advantageous embodiments and further developments can be taken from the subclaims.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich bei einem rein elektrischen Antrieb des Kraftfahrzeugs unzulässig hohe Getriebedrehzahlen und Getriebeschleppmomente vermeiden lassen, wenn nicht nur die Brennkraftmaschine sondern auch das Getriebe vollständig von den elektrisch angetriebenen Teilen des Fahrzeugantriebs getrennt ist. The invention is based on the finding that impermissibly high transmission speeds and transmission drag torques can be avoided in a purely electric drive of the motor vehicle when not only the internal combustion engine but also the transmission is completely separated from the electrically driven parts of the vehicle drive.

Die Erfindung geht daher aus von einem Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, aufweisend eine Brennkraftmaschine, ein stufenloses oder schaltbares Getriebe und zumindest eine elektrische Maschine, wobei durch die Brennkraftmaschine über das Getriebe und ein Ausgleichsgetriebe eine erste Achse des Kraftfahrzeugs sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine angeordnete zumindest eine elektrische Maschine die erste Achse und/oder eine zweite Achse des Kraftfahrzeugs antreibbar sind. Die gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, dass zumindest zwischen der ersten Achse des Kraftfahrzeugs und dem Getriebe wenigstens eine Abkoppeleinrichtung angeordnet ist. The invention is therefore based on a hybrid drive system for a motor vehicle, comprising an internal combustion engine, a continuously variable or shiftable transmission and at least one electric machine, wherein by the internal combustion engine via the transmission and a differential gear, a first axis of the motor vehicle and arranged parallel to the engine at least an electrical machine, the first axis and / or a second axis of the motor vehicle are driven. The stated object is achieved in that at least one decoupling device is arranged at least between the first axis of the motor vehicle and the transmission.

Vorzugsweise ist die Abkoppeleinrichtung zwischen dem Ausgleichsgetriebe und dem Getriebe angeordnet. Diese Anordnung ist sowohl bei einer Frontantriebsanordnung als auch bei einer Heckantriebsanordnung des Kraftfahrzeugs problemlos möglich, wenn die Abkoppeleinrichtung an der Ausgangswelle des Getriebes oder an der Eingangswelle des Ausgleichsgetriebes angeordnet wird. Preferably, the Abkoppeleinrichtung between the differential and the Gear arranged. This arrangement is easily possible both in a front-wheel drive arrangement and in a rear-wheel drive arrangement of the motor vehicle when the uncoupling device is arranged on the output shaft of the transmission or on the input shaft of the differential gear.

Wenn die Brennkraftmaschine und das Getriebe für deren Einbau in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug ausgebildet und zusammengebaut sind sowie die Kraftübertragung vom Getriebe zum Ausgleichsgetriebe über einen Stirnradsatz erfolgt, dann kann die Abkoppeleinrichtung vorteilhafterweise an einem Zahnrad des Stirnradsatzes angeordnet sein, vorzugsweise an einem Zahnrad auf einer Zwischenwelle des Stirnradsatzes. If the internal combustion engine and the transmission are designed and assembled for their installation in front-transverse arrangement in the motor vehicle and the power transmission from the transmission to the differential gear via a spur gear, then the Abkoppeleinrichtung can advantageously be arranged on a gear of the spur gear, preferably at one Gear on an intermediate shaft of the spur gear set.

Bei einer Anordnung der Brennkraftmaschine und des Getriebes im Fahrzeug in Front-Quer-Bauweise lässt sich die zumindest eine elektrische Maschine baulich in einem gemeinsamen Gehäuse mit dem Getriebe und dem Ausgleichsgetriebe anordnen, so dass die zumindest eine elektrische Maschine an dem Stirnradsatz zum Ausgleichsgetriebe antreibend angreifen kann. In an arrangement of the internal combustion engine and the transmission in the vehicle in front-transverse construction, the at least one electric machine can structurally arrange in a common housing with the transmission and the differential gear, so that the at least one electric machine on the spur gear to drive the differential gear driving can.

Unabhängig von der Anordnung der Brennkraftmaschine, des Getriebes, der zumindest einen elektrischen Maschine und des Ausgleichsgetriebes, das heißt, unabhängig davon, ob es sich um ein Kraftfahrzeug mit Frontantrieb, Heckantrieb oder Allradantrieb handelt, kann die wenigstens eine Abkoppeleinrichtung zwischen einer Radantriebswelle und einem zugehörigen Zahnrad des Ausgleichsgetriebes angeordnet und mit diesen verbunden sein. Bei geöffneter Abkoppeleinrichtung ist die Verbindung zwischen dem Ausgleichsgetriebe und der einen Radwelle getrennt, so dass bei einem elektrischen Antrieb des Fahrzeugs die drehbaren Bauteile des mit dem Ausgleichsgetriebe in Antriebsverbindung stehenden Getriebes stillstehen, auch wenn sich die Achswellen mit den Rädern des Kraftfahrzeugs drehen. Regardless of the arrangement of the internal combustion engine, the transmission, the at least one electric machine and the differential gear, that is, regardless of whether it is a motor vehicle with front-wheel drive, rear-wheel drive or four-wheel drive, the at least one Abkoppeleinrichtung between a wheel drive shaft and an associated Gear of the differential gear to be arranged and connected thereto. When Abkoppeleinrichtung open the connection between the differential gear and the one wheel shaft is disconnected, so that stand in an electric drive of the vehicle, the rotatable components of the stand with the differential gear in drive connection gear, even if the axle shafts rotate with the wheels of the motor vehicle.

Bei nur einer Abkoppeleinrichtung zwischen einer Radantriebswelle und einem zugehörigen Zahnrad im Ausgleichsgetriebe drehen sich die Zahnräder im Ausgleichsgetriebe und erzeugen ein geringfügiges Schleppmoment. Dieses Schleppmoment lässt sich ganz vermeiden, wenn je eine Abkoppeleinrichtung zwischen je einer Radantriebswelle und je einem zugehörigen Zahnrad im Ausgleichsgetriebe angeordnet wird. With only one Abkoppeleinrichtung between a wheel drive shaft and an associated gear in the differential gear, the gears rotate in the differential and generate a slight drag torque. This drag torque can be completely avoided if ever a decoupling between each wheel drive shaft and one associated gear in the differential gear is arranged.

Die Abkoppeleinrichtung kann in bekannter Weise als Klauenkupplung mit oder ohne Synchronisiereinrichtung, oder als Reibungskupplung ausgebildet sein. Die Betätigung der Abkoppeleinrichtung kann in bekannter Weise durch einen in der Welle sitzenden, radial wirkenden Aktuator erfolgen, oder es kann der Aktuator koaxial zur Abkoppeleinrichtung angeordnet sein, wobei sich der Aktuator hydraulisch, pneumatisch oder elektrisch mittels durch die Welle geführte Energiezufuhrleitungen betätigen lässt. The Abkoppeleinrichtung may be formed in a known manner as a dog clutch with or without synchronizer, or as a friction clutch. The actuation of the Abkoppeleinrichtung can be done in a known manner by a seated in the shaft, radially acting actuator, or it can be arranged coaxially to the Abkoppeleinrichtung the actuator, wherein the actuator can be actuated hydraulically, pneumatically or electrically by guided through the shaft power supply lines.

Die Erfindung wird nachstehend anhand mehrerer in einer Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele weiter erläutert. In der Zeichnung zeigt The invention will be explained below with reference to several embodiments shown in a drawing on. In the drawing shows

1 ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, bei dem die Brennkraftmaschine und das Getriebe in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug eingebaut sind und zumindest eine elektrische Maschine antriebswirksam am Antrieb für das Ausgleichsgetriebe angreift, 1 a hybrid drive system for a motor vehicle, in which the internal combustion engine and the transmission are installed in front-transverse arrangement in the motor vehicle and drives at least one electric machine drivingly acts on the drive for the differential,

2 eine schematische Ansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Zweiachsantrieb, bei dem die Brennkraftmaschine und das Getriebe in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug eingebaut sind und eine erste Achse des Kraftfahrzeugs antreiben, während mittels wenigstens einer elektrischen Maschine eine zweite Achse des Kraftfahrzeugs antreibbar ist, 2 a schematic view of a motor vehicle with a two-axle drive, in which the internal combustion engine and the transmission are installed in front-transverse arrangement in the motor vehicle and drive a first axis of the motor vehicle, while at least one electric machine, a second axis of the motor vehicle is driven,

3 eine detaillierte Darstellung des Antriebssystems der ersten Achse des Fahrzeugs gemäß 2 mit Anordnung der Abkoppeleinrichtung an einem Zahnrad eines Stirnradsatzes zwischen dem Getriebe sowie dem Ausgleichsgetriebe, und 3 a detailed view of the drive system of the first axis of the vehicle according to 2 with arrangement of Abkoppeleinrichtung on a gear of a spur gear set between the transmission and the differential gear, and

4 eine detaillierte Darstellung des Antriebssystems für die erste Achse des Kraftfahrzeugs gemäß 2 mit Anordnung der Abkoppeleinrichtung am Ausgleichsgetriebe. 4 a detailed representation of the drive system for the first axis of the motor vehicle according to 2 with arrangement of Abkoppeleinrichtung on differential gear.

In 1 ist schematisch ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug dargestellt, das über ein Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 auf eine erste Achse 2 wirkt, die hier als Vorderachse des Kraftfahrzeugs 1 ausgebildet ist und ein rechtes Vorderrad 3 sowie ein linkes Vorderrad 4 aufweist. Das Hybridantriebssystem weist zunächst eine Brennkraftmaschine 8 und ein Getriebe 9 auf, wobei letzteres als ein stufenloses oder schaltbares Getriebe ausgebildet sein kann. Wenn dieses Getriebe 9 ein Stufenschaltgetriebe ist, kann es in bekannter Weise als Handschaltgetriebe oder als Automatgetriebe mit Lastschaltelementen ausgebildet sein. In 1 schematically a hybrid drive system for a motor vehicle is shown, via a front-axle differential 10 on a first axis 2 acts, here as the front axle of the motor vehicle 1 is formed and a right front wheel 3 as well as a left front wheel 4 having. The hybrid drive system initially has an internal combustion engine 8th and a gearbox 9 on, the latter may be formed as a continuously variable or shiftable transmission. If this gear 9 is a multi-step transmission, it may be formed in a known manner as a manual transmission or as an automatic transmission with power shift elements.

Der Antrieb des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 erfolgt einerseits durch die Brennkraftmaschine 8 über ein Anfahrelement 17, das als herkömmliche Reibungskupplung, als herkömmlicher Drehmomentwandler oder als eine elektrische Maschine ausgebildet sein kann, das Getriebe 9 und einen Stirnzahnradsatz. Dieser Stirnzahnradsatz besteht in diesem Ausführungsbeispiel aus einem mit einer Getriebeausgangswelle 32 drehfest verbundenen ersten Zahnrad 18, einem mit einer Zwischenwelle 20 drehfest verbundenen ersten Zwischenzahnrad 19, einem als Losrad ausgebildeten und auf der Zwischenwelle 20 drehbar angeordneten zweiten Zwischenzahnrad 21, sowie einem mit dem Gehäuse des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 drehfest verbundenen vierten Zahnrad 22. Das als Losrad ausgebildete zweite Zwischenzahnrad 21 lässt sich mittels einer Abkoppeleinrichtung 23 an die Zwischenwelle 20 ankuppeln oder von dieser abkuppeln. The drive of the front-axle differential 10 on the one hand by the internal combustion engine 8th via a starting element 17 , which may be formed as a conventional friction clutch, as a conventional torque converter or as an electric machine, the transmission 9 and a spur gear set. This spur gear set consists in this embodiment of a with a transmission output shaft 32 rotatably connected first gear 18 one with an intermediate shaft 20 rotatably connected first intermediate gear 19 , one designed as idler gear and on the intermediate shaft 20 rotatably arranged second intermediate gear 21 , as well as one with the housing of the front-axle differential gear 10 rotatably connected fourth gear 22 , The idler gear formed second intermediate gear 21 can be by means of a Abkoppeleinrichtung 23 to the intermediate shaft 20 connect or uncouple from this.

Im Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 sind ein mit einer Radantriebswelle 11 für das rechte Vorderrad 3 verbundenes erstes Kegelrad 24, ein mit einer Radantriebswelle 12 für das linke Vorderrad 4 verbundenes Kegelrad 25 sowie ein erstes und ein zweites Umlaufkegelrad 26, 27 angeordnet. Das am Gehäuse des Ausgleichsgetriebes 10 befestigte Zahnrad 22 kämmt außerdem mit einem fünften Zahnrad 28, welches drehfest mit der Antriebswelle 29 einer elektrischen Maschine 30 verbunden ist. In the front axle differential 10 are one with a wheel drive shaft 11 for the right front wheel 3 connected first bevel gear 24 , one with a wheel drive shaft 12 for the left front wheel 4 connected bevel gear 25 and a first and a second bevel gear 26 . 27 arranged. The on the housing of the differential gear 10 attached gear 22 also meshes with a fifth gear 28 , which rotatably with the drive shaft 29 an electric machine 30 connected is.

Im geschlossenen Zustand der Abkoppeleinrichtung 23 kann die Brennkraftmaschine 8 die Achse 2 mit den Vorderrädern 3, 4 antreiben, während bei geöffneter Abkoppeleinrichtung 23 dies nicht möglich ist. Bei geöffneter Abkoppeleinrichtung 23 kann ein Antrieb der ersten Achse 2 mit den Vorderrädern 3, 4 daher nur mittels der elektrischen Maschine 30 erfolgen. In diesem Zustand besteht ein geringfügiges Schleppmoment nur noch durch das mit dem Zahnrad 22 am Gehäuse des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 im Eingriff stehenden zweiten Zwischenzahnrad 21, während das erste Zahnrad 18, das erste Zwischenzahnrad 19 und alle drehbaren Bauteile des Getriebes 9 still stehen und demnach keine Schleppmomente erzeugen. In the closed state of Abkoppeleinrichtung 23 can the internal combustion engine 8th the axis 2 with the front wheels 3 . 4 drive while open Abkoppeleinrichtung 23 this is not possible. With uncoupling device open 23 can be a drive of the first axis 2 with the front wheels 3 . 4 therefore only by means of the electric machine 30 respectively. In this state, there is a slight drag torque only through that with the gear 22 on the housing of the front-axle differential 10 engaged second intermediate gear 21 while the first gear 18 , the first intermediate gear 19 and all rotatable components of the gearbox 9 stand still and therefore produce no dragging moments.

Das Getriebe 9, das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10, die elektrische Maschine 30 und die genannten Zahnräder 18, 19, 21, 22 und 28 können, wie 1 zeigt, in einem gemeinsamen Gehäuse 31 angeordnet sein, was zu einer kompakten Bauweise führt. The gear 9 , the front axle differential 10 , the electric machine 30 and the said gears 18 . 19 . 21 . 22 and 28 can, like 1 shows, in a common housing 31 be arranged, resulting in a compact design.

Das in 1 dargestellte Hybridantriebssystem kann wie in 2 dargestellt in einem Kraftfahrzeug 1 angeordnet sein, welches zwei angetriebenen Achsen 2, 5 aufweist. Die erste angetriebene Achse 2 stellt die Vorderachse des Kraftfahrzeug 1 dar, und die Brennkraftmaschine 8 sowie das Getriebe 9 mit dem Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 sind in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug 1 eingebaut. Die zweite Achse 5, welche die Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1 bildet, ist mittels einer elektrischen Maschine 13 antreibbar, welche über ein Hinterachs-Ausgleichsgetriebe 14 auf eine zum linken Hinterrad 6 führende linke Radantriebswelle 15 und auf eine zum rechten Hinterrad 7 führende rechte Radantriebswelle 16 wirkt. This in 1 shown hybrid drive system can, as in 2 shown in a motor vehicle 1 be arranged, which has two driven axles 2 . 5 having. The first driven axle 2 represents the front axle of the motor vehicle 1 and the internal combustion engine 8th as well as the transmission 9 with the front axle differential 10 are in front-transverse arrangement in the motor vehicle 1 built-in. The second axis 5 , which is the rear axle of the motor vehicle 1 is is by means of an electric machine 13 drivable, which via a rear axle differential 14 on one to the left rear wheel 6 leading left wheel drive shaft 15 and on to the right rear wheel 7 leading right wheel drive shaft 16 acts.

Es ist auch möglich, die zweite Achse 5 des Kraftfahrzeugs 1 als Vorderachse und die erste Achse 2 als Hinterachse des Kraftfahrzeugs 1 auszubilden, wenn es sich bei dem Kraftfahrzeug 1 beispielsweise um einen Autobus mit Heckmotor handelt. It is also possible the second axis 5 of the motor vehicle 1 as the front axle and the first axle 2 as the rear axle of the motor vehicle 1 form, if it is in the motor vehicle 1 For example, is a bus with rear engine.

Des Weiteren kann es sich bei dem Kraftfahrzeug 1 auch um einen Gelenkbus, wie er in der DE 10 2008 043 849 A1 dargestellt und beschrieben ist, handeln, wobei die erste Achse 2 dann die letzte Achse eines Hinterwagens des Gelenkbus bildet, während die zweite Achse 5 die Hinterachse des Vorderwagens bildet. Eine entsprechende Anordnung ist auch in Verbindung mit einem mehr als zweiachsigen Kraftfahrzeug ohne Gelenk möglich. Furthermore, it may be in the motor vehicle 1 also around a Gelenkbus, like in the DE 10 2008 043 849 A1 is shown and described, act, wherein the first axis 2 then forms the last axle of a rear of the articulated bus, while the second axle 5 forms the rear axle of the front end. A corresponding arrangement is also possible in connection with a more than two-axle motor vehicle without joint.

Das in 1 dargestellte Hybridantriebssystem kann auch ohne eine elektrisch angetriebene zweite Achse 5 des Kraftfahrzeugs 1 auskommen, während das Hybridantriebssystem gemäß 3 aus einem verbrennungsmotorischen Antrieb für die erste Achse 2 des Kraftfahrzeugs 1 und der elektromotorisch angetriebenen zweiten Achse 5 des Kraftfahrzeugs 1 gemäß 2 besteht. In diesem Fall ist, wie aus 3 ersichtlich, die elektrische Maschine 30 mit ihrer Antriebswelle 29 und dem vierten Zahnrad 28 entfallen, jedoch weiterhin die Abkoppeleinrichtung 23 vorhanden. Daher lässt sich das Kraftfahrzeug 1 entweder über die erste Achse 2 allein mittels der Brennkraftmaschine 8, allein mittels der elektrischen Maschine 13 an der zweiten Achse 5 oder additiv verbrennungsmotorisch und elektrisch antreiben. This in 1 shown hybrid drive system can also without an electrically driven second axis 5 of the motor vehicle 1 while the hybrid drive system according to 3 from an internal combustion engine drive for the first axle 2 of the motor vehicle 1 and the electric motor driven second axis 5 of the motor vehicle 1 according to 2 consists. In this case, how is out 3 apparent, the electric machine 30 with its drive shaft 29 and the fourth gear 28 omitted, but still the Abkoppeleinrichtung 23 available. Therefore, the motor vehicle can be 1 either over the first axis 2 solely by means of the internal combustion engine 8th , solely by means of the electric machine 13 on the second axis 5 or additively combustion engine and electrically drive.

Beim Antrieb der ersten Achse 2 durch die Brennkraftmaschine 8 allein oder zusammen mittels der elektrischen Maschine 13 an der zweiten Achse 5 ist die Abkoppeleinrichtung 23 geschlossen, während die Abkoppeleinrichtung 23 beim Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 ausschließlich durch die elektrische Maschine 13 geöffnet ist. Somit entstehen bei einem Antrieb ausschließlich mittels der elektrischen Maschine 13 praktisch keine Schleppmomente im Getriebe. When driving the first axis 2 by the internal combustion engine 8th alone or together by means of the electric machine 13 on the second axis 5 is the decoupling device 23 closed while the uncoupler 23 when driving the motor vehicle 1 exclusively by the electric machine 13 is open. Thus arise in a drive exclusively by means of the electric machine 13 virtually no drag torque in the transmission.

Das gleiche gilt für die in 4 dargestellte Ausführungsform, bei der die Abkoppeleinrichtung 23 zwischen einem ersten Kegelrad 24 des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 und der zum rechten Vorderrad 3 führenden Radantriebswelle 11 angeordnet ist. Eine zweite, hier nicht dargestellte Abkoppeleinrichtung, kann zwischen dem zweiten Kegelrad 25 des Vorderachs-Ausgleichsgetriebes 10 und der zum linken Vorderrad 4 führenden Radantriebswelle 12 angeordnet sein. The same goes for the in 4 illustrated embodiment in which the Abkoppeleinrichtung 23 between a first bevel gear 24 of the front-axle differential 10 and the right front wheel 3 leading wheel drive shaft 11 is arranged. A second, not shown here Abkoppeleinrichtung, can between the second bevel gear 25 of the front-axle differential 10 and the left front wheel 4 leading wheel drive shaft 12 be arranged.

Das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 ist in bekannter Weise als Kegelradausgleichsgetriebe mit den einem ersten Kegelrad 24 und einem zweiten Kegelrad 25 sowie einem ersten Umlaufkegelrad 26 und einem zweiten Umlaufkegelrad 27 ausgebildet, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Ebenso ist es möglich, das Ausgleichsgetriebe 10, genauso wie das in 2 dargestellte Ausgleichsgetriebe 14 an der zweiten Achse 5 in bekannter Weise als Stirnradausgleichsgetriebe auszubilden. The front axle differential 10 is in a known manner as Kegelradausgleichsgetriebe with a first bevel gear 24 and a second bevel gear 25 and a first bevel gear 26 and a second bevel gear 27 trained, the are arranged in a common housing. It is also possible to use the differential 10 , as well as in 2 illustrated differential 14 on the second axis 5 form in a known manner as Stirnradausgleichsgetriebe.

Da sich die 1, 2, 3 und 4 nur hinsichtlich der Anordnung der Abkoppeleinrichtung 23 und der elektrischen Maschine 13, 30 unterscheiden, sind die übereinstimmenden Elemente des Hybridantriebssystems mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Since the 1 . 2 . 3 and 4 only with regard to the arrangement of the decoupling device 23 and the electric machine 13 . 30 differ, the matching elements of the hybrid drive system are designated by the same reference numerals.

Die elektrische Maschine 30 ist auf das Vorderachs-Ausgleichsgetriebe 10 und die elektrische Maschine 13 auf das Hinterachs-Ausgleichsgetriebe 14 wirkend dargestellt. Ebenso ist es möglich, jeweils eine elektrische Maschine auf je ein Rad 3, 4, 6, 7 wirkend vorzusehen, in welchem Fall das Hinterachs-Ausgleichsgetriebe 14 an der zweiten Achse 5 der 2 entfallen kann. The electric machine 30 is on the front axle differential 10 and the electric machine 13 on the rear axle differential 14 acting represented. It is also possible, in each case one electric machine on each wheel 3 . 4 . 6 . 7 Actively provide, in which case the rear axle differential 14 on the second axis 5 of the 2 can be omitted.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1 1
Kraftfahrzeug motor vehicle
2 2
Erste Achse, Vorderachse First axle, front axle
3 3
Rechtes Vorderrad Right front wheel
4 4
Linkes Vorderrad Left front wheel
5 5
Zweite Achse, Hinterachse Second axle, rear axle
6 6
Linkes Hinterrad Left rear wheel
7 7
Rechtes Hinterrad Right rear wheel
8 8th
Brennkraftmaschine Internal combustion engine
9 9
Getriebe transmission
10 10
Vorderachs-Ausgleichsgetriebe Front differential
11 11
Radantriebswelle zum rechten Vorderrad 3 Radantriebswelle to the right front wheel 3
12 12
Radantriebswelle zum linken Vorderrad 4 Radantriebswelle to the left front wheel 4
13 13
Elektrische Maschine Electric machine
14 14
Hinterachs-Ausgleichsgetriebe Rear differential
15 15
Radantriebswelle zum linken Hinterrad 6 Radantriebswelle to the left rear wheel 6
16 16
Radantriebswelle zum rechten Hinterrad 7 Radantriebswelle to the right rear wheel 7
17 17
Anfahrelement starting element
18 18
Erstes Zahnrad First gear
19 19
Erstes Zwischenzahnrad (zweites Zahnrad) First intermediate gear (second gear)
20 20
Zwischenwelle intermediate shaft
21 21
Zweites Zwischenzahnrad (drittes Zahnrad) Second intermediate gear (third gear)
22 22
Zahnrad am Ausgleichsgetriebe 10 (viertes Zahnrad) Gear on the differential 10 (fourth gear)
23 23
Abkoppeleinrichtung Abkoppeleinrichtung
24 24
Erstes, mit der Radantriebswelle 11 verbundenes Kegelrad First, with the wheel drive shaft 11 connected bevel gear
25 25
Zweites, mit der Radantriebswelle 12 verbundenes Kegelrad Second, with the wheel drive shaft 12 connected bevel gear
26 26
Erstes Umlaufkegelrad First planetary gear
27 27
Zweites Umlaufkegelrad Second planetary gear
28 28
Zahnrad an Antriebswelle 29 (fünftes Zahnrad) Gear to drive shaft 29 (fifth gear)
29 29
Antriebswelle drive shaft
30 30
Elektrische Maschine Electric machine
31 31
Gemeinsames Gehäuse Common housing
3232
Getriebeausgangswelle  Transmission output shaft

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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Claims (7)

Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug (1), aufweisend eine Brennkraftmaschine (8), ein stufenloses oder schaltbares Getriebe (9) und zumindest eine elektrische Maschine (13, 30), wobei durch die Brennkraftmaschine (8) über das Getriebe (9) und ein Ausgleichsgetriebe (10) eine erste Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) sowie durch die parallel zur Brennkraftmaschine (1) angeordnete zumindest eine elektrische Maschine (13, 30) die erste Achse (2) und/oder eine zweite Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) antreibbar sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest zwischen der ersten Achse (2) des Kraftfahrzeugs (1) und dem Getriebe (9) wenigstens eine Abkoppeleinrichtung (23) angeordnet ist. Hybrid drive system for a motor vehicle ( 1 ), comprising an internal combustion engine ( 8th ), a continuously variable or shiftable transmission ( 9 ) and at least one electric machine ( 13 . 30 ), whereby by the internal combustion engine ( 8th ) via the gearbox ( 9 ) and a differential gear ( 10 ) a first axis ( 2 ) of the motor vehicle ( 1 ) and by the parallel to the internal combustion engine ( 1 ) arranged at least one electrical machine ( 13 . 30 ) the first axis ( 2 ) and / or a second axis ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) are driven, characterized in that at least between the first axis ( 2 ) of the motor vehicle ( 1 ) and the transmission ( 9 ) at least one decoupling device ( 23 ) is arranged. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abkoppeleinrichtung (23) zwischen dem Ausgleichsgetriebe (10) und dem Getriebe (9) angeordnet ist. Hybrid drive system according to claim 1, characterized in that the decoupling device ( 23 ) between the differential ( 10 ) and the transmission ( 9 ) is arranged. Hybridantriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (8) und das Getriebe (9) für deren Einbau in Front-Quer-Anordnung in das Kraftfahrzeug (1) ausgebildet und zusammengebaut sind, dass die Kraftübertragung vom Getriebe (9) zum Ausgleichsgetriebe (10) über einen Stirnradsatz (18, 19, 21, 22) erfolgt, und dass die Abkoppeleinrichtung (23) an einem Zahnrad (21) des Stirnradsatzes (18, 19, 21, 22) angeordnet ist. Hybrid drive system according to claim 2, characterized in that the internal combustion engine ( 8th ) and the transmission ( 9 ) for their installation in front-transverse arrangement in the motor vehicle ( 1 ) are constructed and assembled so that the transmission of power from the transmission ( 9 ) to the differential gear ( 10 ) via a spur gear set ( 18 . 19 . 21 . 22 ), and that the decoupling device ( 23 ) on a gear ( 21 ) of the spur gear set ( 18 . 19 . 21 . 22 ) is arranged. Hybridantriebssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kraftübertragung vom Getriebe (9) zum Ausgleichsgetriebe (10) über einen zweistufigen Stirnradsatz (18, 19, 21, 22) erfolgt, und dass die Abkoppeleinrichtung (23) an einem Zahnrad (21) auf einer Zwischenwelle (20) angeordnet ist. Hybrid drive system according to claim 3, characterized in that the power transmission from the transmission ( 9 ) to the differential gear ( 10 ) via a two-stage spur gear set ( 18 . 19 . 21 . 22 ), and that the decoupling device ( 23 ) on a gear ( 21 ) on an intermediate shaft ( 20 ) is arranged. Hybridantriebssystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine elektrische Maschine (30) in einem gemeinsamen Gehäuse (31) mit dem Getriebe (9) und dem Ausgleichsgetriebe (10) angeordnet ist, und dass der Stirnradsatz (18, 19, 21, 22) von der zumindest einen elektrische Maschine (30) antreibbar ist. Hybrid drive system according to claim 3 or 4, characterized in that the at least one electric machine ( 30 ) in a common housing ( 31 ) with the gearbox ( 9 ) and the differential gear ( 10 ) is arranged, and that the spur gear set ( 18 . 19 . 21 . 22 ) of the at least one electric machine ( 30 ) is drivable. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Abkoppeleinrichtung (23) zwischen einer Radantriebswelle (11) und einem zugehörigen Zahnrad (24) des Ausgleichsgetriebes (10) angeordnet sowie mit diesen verbunden ist. Hybrid drive system according to claim 1, characterized in that at least one decoupling device ( 23 ) between a wheel drive shaft ( 11 ) and an associated gear ( 24 ) of the differential gear ( 10 ) is arranged and connected to these. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass mittels der wenigstens einen elektrischen Maschine (13) die zweite Achse (5) des Kraftfahrzeugs (1) antreibbar ist. Hybrid drive system according to one of claims 1 to 6, characterized in that by means of at least one electric machine ( 13 ) the second axis ( 5 ) of the motor vehicle ( 1 ) is drivable.
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