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WO2018069439A2 - Low cost hybrid antriebsstrangarchitektur - Google Patents

Low cost hybrid antriebsstrangarchitektur Download PDF

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WO2018069439A2
WO2018069439A2 PCT/EP2017/076049 EP2017076049W WO2018069439A2 WO 2018069439 A2 WO2018069439 A2 WO 2018069439A2 EP 2017076049 W EP2017076049 W EP 2017076049W WO 2018069439 A2 WO2018069439 A2 WO 2018069439A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
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input shaft
output shaft
combustion engine
internal combustion
vehicle
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/EP2017/076049
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English (en)
French (fr)
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WO2018069439A3 (de
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Klaus Mühlbauer
Erwin Achleitner
Hans-Peter Feustel
Wilhelm Hackmann
Roger Pohlmann
Paul-Markus Schweizer-Berberich
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.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
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.)
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Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of WO2018069439A2 publication Critical patent/WO2018069439A2/de
Publication of WO2018069439A3 publication Critical patent/WO2018069439A3/de
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    • B60K6/485—Motor-assist type
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a drive train for a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle according to the preamble of claim 1 and a method for operating a motor vehicle.
  • Known plug-in vehicles have two separate At ⁇ drive trains on board. Both the electric drive and the internal combustion engine must independently ensure the propulsion of the vehicle, since the plug-in vehicle can be operated purely electrically up to a certain range but also purely by internal combustion engine. So far, this leads to a significant surcharge for a plug-in vehicle compared to a conventionally powered with internal combustion engine vehicle.
  • the powertrain architectures used are based on a parallel or power split hybrid. In the case of the parallel hybrids, hybrid architecture can still be different between the P2 and P4.
  • the P2 plug-in is the electric drive between the engine and the
  • Plug-in vehicles represent a bridge technology that ver ⁇ a purely electric driving experience and long-distance fitness . So that the plug-in vehicle is not just in the niche, ⁇
  • the task is therefore to reduce the surcharge for a plug-in vehicle.
  • An inventive drive train for a motor vehicle has an internal combustion engine with a crankshaft, at least one electric motor and a transmission.
  • the transmission comprises a first input shaft, which is non-rotatably connected to the rotor of the Elek ⁇ romotors; and a second input shaft rotatably connected to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the transmission further includes an output shaft and a first ratio stage for coupling the first input shaft to the output shaft at a fixed speed ratio and at least one second ratio stage for releasably coupling the second input shaft to the output shaft at a fixed speed ratio.
  • the first input ⁇ shaft and the second input shaft are arranged spatially separated from each other.
  • the first input shaft thus connects the rotational movement of the electric motor with the transmission, it is referred to below as an E input shaft for better readability.
  • the second input shaft in contrast, is non-rotatably connected to the crankshaft of the internal combustion engine and is referred to below as a V input shaft for better readability.
  • the first translation stage hereinafter referred to as E-translation stage and the second translation stage with
  • the output shaft transmits the Drehbe ⁇ movement of the engines, for example via a differential ⁇ gearbox to the wheels of the vehicle.
  • the electric motor is a traction electric motor, which is used to drive the wheels, and can also be referred to as a traction ⁇ machine.
  • the particular advantage of the drive train according to the invention is that there are two separate input shafts for the electric motor and the internal combustion engine. Both input shafts can therefore be operated at different speed levels. This also means that both engines can run at a speed level optimized for them. In a conventional P2 powertrain, the electric motor and the internal combustion engine each have to operate in the same speed range, which is usually not the optimum range for at least one of the two.
  • the motors with the drive train according to the invention are subject to less restrictions in terms of space design.
  • space design When an electric machine is integrated between the engine and transmission, as is currently common in a P2 powertrain, very little space, especially axial space, is usually available. Therefore, essentially electric motors come with expensive permanent magnets in question.
  • the limited available space and the necessary alignment of the speed ranges of the two motors thus result in the known systems to a limited design freedom often prevents optimization in terms of efficiency and cost.
  • the design of the motors is subject to less restrictions with regard to the design of the available installation space and the speed range.
  • Electric motor and internal combustion engine is thus an improved design of the engines in terms of efficiency and cost possible.
  • the drive train according to the invention can be dispensed with a dedicated coupling unit between the Antriebsaggre ⁇ gates ie the electric motor and the engine on the one hand and the transmission on the other side.
  • the two separate (transmission) input shafts according to the invention in each case rotatably connected to the crankshaft of the combus ⁇ tion motor or the rotor of the electric motor.
  • a decoupling occurs (if necessary) exclusively via a neutral gear in the transmission.
  • a decoupling of the E input shaft from the output is vor ⁇ ge legally not necessary. Such can be operated completely traction free, that is the
  • E input shaft can also rotate when the vehicle is fully powered by the internal combustion engine.
  • the second V-gear stage for releasably coupling the V input shaft to the output shaft is similar in principle to a known manual transmission with sliding claw units for engaging a gear.
  • the synchronization when coupling the V input shaft to the output shaft is preferably carried out purely by the targeted control of the engine or the electric motor, for example via a motor control or via a starter generator. This also saves costs, space and weight of the drive train according to the invention.
  • the first E input shaft and / or the second V input shaft are preferably designed as full shafts. This makes them robust and less susceptible to interference than concentric hollow shafts, for example. According to an alternative development is also the first
  • the decoupling can take place via a gear actuator and a claw displacement unit, similar to a manual transmission, or as described above for decoupling the internal combustion engine.
  • Whether a decoupling of the electric motor from the output shaft is necessary or expedient also depends on the maximum vehicle speed.
  • the electric machine can ⁇ example, up to a certain maximum vehicle speed to be designed.
  • the rotor of the electric motor can usually run without traction zugokok.
  • a decoupling of the electric machine may be useful or necessary.
  • the drive via the internal combustion engine can be decoupled in any case by releasing the second V-gear ratio of the output shaft.
  • the decoupled state of the V input shaft and the output shaft corresponds to one
  • Neutral gear of the transmission If the engine does not contribute to the drive (traction) of the vehicle, it should be decoupled by the neutral gear.
  • the transmission does not only have a second one
  • the drive train of the invention is preferably min ⁇ least two, three, four, five or six second transla ⁇ wetting step to, for the releasable coupling of the second
  • V input shaft with the output shaft each with different fixed speed ratios.
  • the drive train according to the invention additionally has a starter generator for starting the internal combustion engine.
  • the starter generator can be designed, for example, as a belt starter generator or fixedly connected to the crankshaft of the internal combustion engine Stirnrad ⁇ stage.
  • the starter generator is mounted directly on the gearbox.
  • the spur gear can be integrated directly into the previously described transmission.
  • the cost-optimized plug-in transmission would even have a third input shaft ⁇ , wherein the shaft for the starter generator via a fixed gear ratio with the first V input shaft is firmly connected.
  • An advantage of being integrated into the transmission Starter generator would be that more components could be saved. For example, the housing of the transmission would be used with ⁇ and it could thereby also the lubrication of the transmission be used.
  • the drive train according to the invention is particularly suitable for purely electrical starting of the vehicle.
  • the invention therefore also includes a method for operating a motor vehicle with a drive train according to the invention.
  • the inventive method comprises the steps of: starting the vehicle, wherein the first input E-shaft is coupled via the first E-translation stage with the output shaft and the second V-input shaft is decoupled from the output shaft; and below a pre ⁇ given speed threshold: accelerating the
  • E-translation stage is coupled to the output shaft and the second V-input shaft is decoupled from the output shaft. This purely electrical starting and accelerating can preferably take place both forwards and backwards.
  • the vehicle can be driven purely electric and also accelerated.
  • a purely electric driving, or braking (recuperation) are possible with the drive train according to the invention.
  • reverse driving can be done with the electric drive, preferably therefore no separate reverse gear is necessary.
  • the purely electrical operation of the vehicle with the drive train according to the invention makes sense, especially at low speeds.
  • the engine is completely decoupled from the output shaft.
  • the method for operating a motor vehicle may therefore preferably include the further steps of: driving and disconnecting braking the vehicle, wherein the first input E-shaft is coupled via the first E-translation stage with the output shaft and the second V-input shaft is decoupled from the output shaft.
  • the electric motor is thus always connected via the translation stage with the wheels and is thus used for braking.
  • the thereby recovered energy is stored for example in an electrical energy storage (battery).
  • the operation of the vehicle purely via the electric drive costs energy and contributes to the discharge of the battery. If the battery is not to be discharged further or more slowly, therefore, the internal combustion engine should be used for power generation. It is therefore provided to start the internal combustion engine with the aid of the starter generator after exceeding a time since the last charging of the battery or from falling below a predetermined battery state of charge or even when exceeding a predetermined speed threshold.
  • the speed of the internal combustion engine is then synchronized with the speed of the output shaft. Synchronizing means setting a fixed speed ratio between the engine or the V input shaft and the output shaft. The fixed speed ratio is specified by a selected second gear ratio.
  • the synchronization takes place with the aid of the starter generator and / or one or both drive units, which are controlled accordingly by a motor control.
  • the second V-input shaft and the output shaft are coupled by the second V-gear ratio with the selected speed ratio.
  • the load is first moved from Ver ⁇ brennungsmotor on the electric motor. This takes place, for example, via a central, functional unit (eg a motor control), which takes over the coordination of the drive units, ie the electric motor and the internal combustion engine. This usually works via a predetermined ⁇ worth handicap to the appropriate units. Thereafter, the second V-input shaft by releasing the second
  • V-translation stage with a first fixed speed ratio decoupled from the output shaft.
  • the speed of the internal combustion engine is synchronized with the output shaft with a second fixed speed ratio.
  • the synchronization takes place, for example, by means of the starter generator and / or the control of the internal combustion engine by a motor control. After synchronization, the second
  • V input shaft can be coupled to the output shaft again. This time, the coupling is made by a second
  • V translation stage with the second fixed speed ratio. Once the output shaft is again coupled to the second V input shaft, the load can finally be moved back from the electric motor to the engine.
  • the predetermined speed threshold at which the internal combustion engine is started by means of the starter generator depends on the existing V gear ratios in the transmission.
  • Each V-translation stage is suitable for coupling the output shaft with the V input shaft in a fixed rotational ⁇ number ratio.
  • the internal combustion engine in turn has before ⁇ ferred speed ranges in which it can be operated efficiently.
  • Speed from which the use of the internal combustion engine can be meaningfully used as a drive from the existing gear ratios of the internal combustion engine.
  • the predetermined speed ratios each correspond to the speed ratio, which is realized by a V-ratio stage, when the output shaft and the V input shaft are coupled together via this translation stage. Since preferably no synchronizer rings in the transmission and no frictional ⁇ coupling are present, there is no mechanical synchronization between the V input shaft and the output shaft.
  • the synchronization is thus purely by the engine control, which controls the speed of the engine and the electric motor. In the case that the coupling of the E input shaft with the
  • Output shaft is solvable by the E-translation stage, the first E input shaft can be decoupled from the output shaft by releasing the first E-translation stage in an additional step.
  • a purely combustion engine driving the vehicle is possible.
  • the vehicle with the drive train according to the invention can also be operated as a serial hybrid drive.
  • the vehicle is started and operated purely electrically. From an exceeding of a predetermined period of time since a charging process of a vehicle battery or falling below a predetermined battery state of charge of the vehicle battery, the internal combustion engine can then be started with the aid of the starter generator.
  • the internal combustion engine serves purely to generate electrical energy with the aid of the starter generator.
  • the internal combustion engine is decoupled from the output shaft by a neutral gear of the transmission and does not contribute to the propulsion of the vehicle.
  • the electrical energy thus generated is then in the vehicle battery stored or supplied directly to the electric motor for driving the vehicle.
  • serial hybrid mode therefore, electrical energy is also generated via the starter generator when the internal combustion engine is running. This is especially interesting when the vehicle is at a standstill or at low vehicle speeds.
  • the energy conversion via the serial hybrid operation means higher total losses than the parallel hybrid operation, therefore parallel operation is preferable at higher speeds.
  • the drive train the following operating states are thus depending on the embodiment, among other possible electric starting, pure elekt ⁇ innovative driving, purely combustion-motor driving, reverse direction rides, hybridisches driving (parallel hybrid), Rekupe- ration (engine uncoupled), Serial hybrid at vehicle standstill and low vehicle speeds, and sailing.
  • the combustion engine is preferably designed so that it serves primarily as a source, which makes Ener ⁇ and the average driving power as well as a necessary maximum continuous power (for example, a highway driving or continuous climbing ability) provides.
  • a conventional range of a conventional drive can be achieved. If the vehicle drives in hybrid mode, the electric drive delivers the power required to ensure vehicle dynamics and the internal combustion engine the drive power required on average.
  • FIGS. 1 show schematically:
  • Fig. 1 shows a P2 plug-in powertrain according to the prior
  • Fig. 2 shows an embodiment of the invention
  • the prior art P2 plug-in powertrain includes an internal combustion engine 22 and an electric motor 12.
  • the engine 22 drives a crankshaft 23 with a flywheel 27.
  • a first clutch 41 (CO)
  • the crankshaft 23 of the engine 22 is rotatably connected to a shaft 16, which in turn is rotatably connected to a rotor 13 of the electric motor 12.
  • Electric motor 12 the shaft 16 via a second clutch 42 (Cl) with an input shaft 34 of a transmission 30 rotatably connected.
  • a generated by the engine 22 or by the electric motor 12 torque of the transmission input shaft 34 is transmitted via the transmission 30 and a differential gear 32 to the wheels 43 of the vehicle 11.
  • both clutches 41 and 42 must be closed.
  • the electric motor 12 is powered by a high voltage battery 35.
  • the high voltage battery 35 is used purely
  • electric driving mode also as a source for a DC-DC converter 46 for feeding a 12 volt electrical system 37 and a 12 volt battery 38.
  • a driving heating tool 44 and an electric air conditioner 45 fed from the high voltage source.
  • the transmission 30 is arranged between the internal combustion engine 22 and the electric motor 12. Since no coupling ⁇ devices between the drive units 12 and 22 on the one hand and the transmission 30 are arranged on the other hand, significantly more space is available.
  • the engine 22 has a belt starter generator 26 for starting.
  • the electric motor 12 is powered by a high voltage battery 35. This also feeds a heater 44 and an electrical air conditioning 45 and serves as a source for a DC-DC converter 46, which supplies a 12 volt electrical system 37 and a 12 volt battery 38.
  • the transmission 30 of the drive train 10 has the two separate input shafts 14 and 24, which are arranged spatially separated from each other.
  • Both Getriebeein ⁇ input shafts 14 and 24 are configured as a full-wave and each have separate translation stages 15 and 25 with which they can be coupled with the output shaft 34th
  • For the first A ⁇ input shaft 14 of the electric motor 12 only a translation stage 15 at a fixed speed ratio between input shaft 14 and output shaft 34 is present.
  • For the A ⁇ input shaft 24 of the engine 22 are two transla- wetting step 25 seen before ⁇ 34 with two different speed ratios between the transmission input shaft 24 and output shaft.
  • a neutral gear is realized by a decoupled state.
  • further conversion stages 25 for the internal combustion engine 22 may be provided.

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Abstract

Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle und mindestens einem Elektromotor mit einem Läufer. Der Antriebsstrang hat ein Getriebe mit einer erste Eingangswelle, die drehfest mit einem Läufer des Elektromotors verbunden ist, und eine zweite Eingangswelle, die drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist. Beide Eingangswellen sind räumlich voneinander getrennt angeordnet. Über eine erste Übersetzungsstufe ist die erste Eingangswelle mit einer Abtriebswelle koppelbar und die zweite Eingangswelle ist über eine zweite Übersetzungsstufe lösbar mit der Abtriebswelle koppelbar.

Description

Beschreibung
Low Cost Hybrid Antriebsstrangarchitektur Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridkraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs . Bekannte Plug-in Fahrzeuge haben zwei eigenständige An¬ triebsstränge an Bord. Sowohl der elektrische Antrieb als auch der Verbrennungsmotor müssen unabhängig voneinander den Vortrieb des Fahrzeugs gewährleisten, da das Plug-in Fahrzeug rein elektrisch bis zu einer gewissen Reichweite aber auch rein verbrennungsmotorisch betrieben werden kann. Dies führt bisher zu einem deutlichen Aufpreis für ein Plug-in Fahrzeug gegenüber einem konventionell mit Verbrennungsmotor betriebenen Fahrzeug.
Aktuell befinden sich bereits Plug-in Fahrzeuge von unter- schiedlichen Fahrzeugherstellern auf dem Markt. Die dabei verwendeten Antriebsstrangarchitekturen basieren auf einem parallel- oder leistungsverzweigten Hybrid. Bei den parallel Hybriden kann noch zwischen der P2 und P4 Hybridarchitekturunterschieden werden. Beim P2 Plug-in befindet sich der elektrische Antrieb zwischen dem Verbrennungsmotor und dem
Getriebe. Bei dem P4 Plug-in ist hingegen der elektrische Antrieb an der Hinterachse montiert. Darüber hinaus ist eine Fülle an weiteren Antriebsstrangkonzepten bekannt, die meist unter den Begriffen „Range Extender", „Hybridgetriebe" und „Dedicated Hybrid Transmission (DHT)" in der Literatur geführt werden.
Plug-in Fahrzeuge stellen eine Brückentechnologie dar, die rein elektrisches Fahrerlebnis und Langstreckentauglichkeit ver¬ einen. Damit sich das Plug-in Fahrzeug nicht nur in der Nische, ^
sondern auch im Massenmarkt etabliert, ist eine deutliche Kostensenkung unerlässlich . Die Aufgabe besteht also darin, den Aufpreis für ein Plug-in Fahrzeug zu reduzieren.
Die Aufgabe wird gelöst durch einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs gemäß dem unabhängigen Anspruch 1, vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein erfindungsgemäßer Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug weist einen Verbrennungsmotor mit einer Kurbelwelle, mindestens einen Elektromotor und ein Getriebe auf. Das Getriebe umfasst eine erste Eingangswelle, die drehfest mit dem Läufer des Elekt¬ romotors verbunden ist; und eine zweite Eingangswelle, die drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden ist. Das Getriebe umfasst außerdem eine Abtriebswelle sowie eine erste Übersetzungsstufe zur Kopplung der ersten Eingangswelle mit der Abtriebswelle mit einem festen Drehzahlverhältnis und mindestens eine zweite Übersetzungsstufe zur lösbaren Kupplung der zweiten Eingangswelle mit der Abtriebswelle mit einem festen Drehzahlverhältnis. Erfindungsgemäß sind die erste Eingangs¬ welle und die zweite Eingangswelle räumlich voneinander getrennt angeordnet .
Die erste Eingangswelle verbindet also die Drehbewegung des Elektromotors mit dem Getriebe, sie wird im Folgenden zur besseren Lesbarkeit als E-Eingangswelle bezeichnet. Die zweite Eingangswelle ist dagegen drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbunden und wird im Folgenden zur besseren Lesbarkeit als V-Eingangswelle bezeichnet. Analog werden die erste Übersetzungsstufe im Folgenden als E-Übersetzungsstufe bezeichnet und die zweite Übersetzungsstufe mit
V-Übersetzungsstufe . Die Abtriebswelle überträgt die Drehbe¬ wegung von den Motoren beispielsweise über ein Differential¬ getriebe an die Räder des Fahrzeugs. Der Elektromotor ist ein Traktions-Elektromotor, welcher zum Antrieb der Räder genutzt wird, und kann auch als Traktions¬ maschine bezeichnet werden. Der besondere Vorteil des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs besteht darin, dass zwei getrennte Eingangswellen für den Elektromotor und den Verbrennungsmotor vorhanden sind. Beide Eingangswellen können daher auf unterschiedlichen Drehzahlniveaus betrieben werden. Dies bedeutet auch, dass beide Motoren, auf einem für sie optimierten Drehzahlniveau laufen können. In einem herkömmlichen P2 Antriebsstrang, müssen der Elektromotor und der Verbrennungsmotor jeweils im gleichen Drehzahlbereich arbeiten, was in der Regel für mindestens einen der beiden nicht der optimale Bereich ist. Darüber hinaus unterliegen die Motoren mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang weniger Einschränkungen hinsichtlich der Bauraumgestaltung. Wenn eine elektrische Maschine zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe integriert wird, wie derzeit bei einem P2 Antriebsstrang üblich, ist in der Regel sehr wenig Platz, insbesondere axialer Platz, verfügbar. Daher kommen im Wesentlichen Elektromotoren mit teuren Permanentmagneten in Frage. Der begrenzt verfügbare Bauraum und die nötige Angleichung der Drehzahlbereiche der beiden Motoren führen somit bei den bekannten Systemen zu einem eingeschränkten Gestaltungsspielraum der häufig eine Optimierung hinsichtlich Effizienz und Kosten verhindert.
Bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang unterliegt dagegen die Auslegung der Motoren weniger Einschränkungen hinsichtlich der Gestaltung des verfügbaren Bauraums und des Drehzahlbereichs. Mit der erfindungsgemäßen Trennung der Eingangswellen für
Elektromotor und Verbrennungsmotor ist somit eine verbesserte Auslegung der Motoren hinsichtlich der Effizienz und der Kosten möglich . Darüber hinaus kann bei dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang auf eine dezidierte Kupplungseinheit zwischen den Antriebsaggre¬ gaten d.h. dem Elektromotor und dem Verbrennungsmotor auf der einen Seite und dem Getriebe auf der anderen Seite verzichtet werden. Somit können weiter Kosten und Bauraum eingespart werden . Die beiden getrennten (Getriebe- ) Eingangswellen sind erfindungsgemäß jeweils drehfest mit der Kurbelwelle des Verbren¬ nungsmotors bzw. dem Läufer des Elektromotors verbunden. Eine Entkopplung erfolgt (sofern notwendig) ausschließlich über einen Neutralgang im Getriebe. Hierdurch kann insbesondere die
Kopplung der zweiten V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle gelöst werden.
Eine Entkopplung der E-Eingangswelle vom Abtrieb ist vor¬ teilhafterweise nicht unbedingt notwendig. Eine solche kann komplett zugkraftfrei betrieben werden, das heißt die
E-Eingangswelle kann sich auch mitdrehen, wenn das Fahrzeug vollständig über den Verbrennungsmotor angetrieben wird.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung ist die erste
E-Eingangswelle über die E-Übersetzungsstufe mit einem festen Drehzahlverhältnis fest mit der Abtriebswelle gekoppelt. Eine Entkopplung zwischen der Abtriebswelle und der E-Eingangswelle ist somit nicht möglich. Dies ermöglicht eine einfache, kos¬ tengünstige und robuste Bauweise, wie auch bei reinen Elekt- rofahrzeugen üblich. Auf verschiedene E-Gänge mit verschiedenen E-Übersetzungsstufen mit unterschiedlichen Drehzahlverhältnissen kann hierbei verzichtet werden. Dies ermöglicht auch einen geringeren Wartungsaufwand. Beispielsweise kann in diesem Bereich auf einen Ölwechsel verzichtet werden.
Die zweite V-Übersetzungsstufe zur lösbaren Kopplung der V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle ähnelt dagegen vom prinzipiellen Aufbau her einem bekannten Handschaltgetriebe mit verschiebbaren Klaueneinheiten zum Einlegen eines Ganges. Allerdings sind bei dem hier vorgestellten Antriebsstrangkonzept keine mechanischen Synchronringe wie bei einem konventionellen Handschaltgetriebe nötig. Die Synchronisation beim Koppeln der V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle erfolgt vorzugsweise rein durch die gezielte Ansteuerung des Verbrennungsmotors bzw. des Elektromotors z.B. über eine Motorsteuerung oder über einen Startergenerator. Dies spart zusätzlich Kosten, Bauraum und Gewicht des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs. Die erste E-Eingangswelle und/oder die zweite V-Eingangswelle sind vorzugsweise als Vollwellen ausgestaltet. Damit sind sie robust und weniger störanfällig, als beispielsweise konzentrisch laufende Hohlwellen. Gemäß einer alternativen Weiterbildung ist auch die erste
E-Eingangswelle über die erste E-Übersetzungsstufe mit einem festen Drehzahlverhältnis lösbar mit der Abtriebswelle kop¬ pelbar. Die Entkopplung kann über einen Gangaktuator und eine Klauenverschiebeeinheit erfolgen, ähnlich einem Handschalt- getriebe, oder wie oben zur Entkopplung des Verbrennungsmotors beschrieben .
Ob eine Entkopplung des Elektromotors von der Abtriebswelle nötig oder sinnvoll ist, hängt auch von der maximalen Fahrzeugge- schwindigkeit ab. Für einen kostenoptimierten Plug-in Antriebsstrangkonzept kann die elektrische Maschine beispiels¬ weise bis auf eine gewisse, maximale Fahrzeuggeschwindigkeit ausgelegt sein. Der Läufer des Elektromotors kann in der Regel problemlos zugkraftfrei mitlaufen. Wenn das Fahrzeug jedoch auch für höhere Geschwindigkeiten ausgelegt sein soll, kann eine Abkopplung der elektrischen Maschine sinnvoll oder notwendig sein . r
Der Antrieb über den Verbrennungsmotor kann aber in jedem Fall durch Lösen der zweiten V-Übersetzungsstufe von der Abtriebswelle entkoppelt werden. Der entkoppelte Zustand der V-Eingangswelle und der Abtriebswelle entspricht einem
Neutralgang des Getriebes. Wenn der Verbrennungsmotor nicht zum Antrieb (Traktion) des Fahrzeugs beiträgt, sollte dieser durch den Neutralgang abgekoppelt werden.
Vorzugsweise weist das Getriebe nicht nur eine zweite
V-Übersetzungsstufe mit einem festen Drehzahlverhältnis auf, sondern mindestens zwei zweite V-Übersetzungsstufen . Bei aktuellen fahrzeugtypischen Anforderungen an maximale Fahrzeuggeschwindigkeit, Dauersteigfähigkeit, Beschleunigungs¬ vermögen, Komfort, etc. werden derzeit für einen Hybridantrieb zwischen vier und sechs Gänge für den Verbrennungsmotor als sinnvoll angesehen. Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang daher vorzugsweise min¬ destens zwei, drei, vier, fünf oder sechs zweite Überset¬ zungsstufen auf, zur lösbaren Kopplung der zweiten
V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle mit jeweils verschiedenen festen Drehzahlverhältnissen.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung weist der erfindungsgemäße Antriebsstrang zusätzlich einen Startergenerator zum Starten des Verbrennungsmotors auf. Der Startergenerator kann beispielsweise als Riemenstartergenerator oder als fest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors verbundener Stirnrad¬ stufe ausgestaltet sein. Im zweiten Fall ist der Startergenerator direkt an das Getriebe angebaut. Die Stirnradstufe kann direkt in das bisher beschriebene Getriebe integriert sein. Damit hätte das kostenoptimierte Plug-in Getriebe sogar eine dritte Ein¬ gangswelle, wobei die Welle für den Startergenerator über eine fixe Übersetzungsstufe mit der ersten V-Eingangswelle fest verbunden ist. Ein Vorteil eines in das Getriebe integrierten Startergenerators wäre, dass weitere Bauteile eingespart werden könnten. Beispielsweise würde das Gehäuse des Getriebes mit¬ verwendet und es könnte dadurch auch die Schmierung des Getriebes mitverwendet werden.
Der erfindungsgemäße Antriebsstrang eignet sich insbesondere zum rein elektrischen Anfahren des Fahrzeugs. Die Erfindung umfasst daher auch ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst die Schritte: Anfahren des Fahrzeugs, wobei die erste E-Eingangswelle über die erste E-Übersetzungsstufe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und die zweite V-Eingangswelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist; und unterhalb eines vorge¬ gebenen Geschwindigkeitsschwellwerts: Beschleunigen des
Fahrzeugs, wobei die erste E-Eingangswelle über die erste
E-Übersetzungsstufe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und die zweite V-Eingangswelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist. Dieses rein elektrische Anfahren und Beschleunigen kann vorzugsweise sowohl vorwärts als auch rückwärts erfolgen.
Das heißt unterhalb einer vorgegebenen Geschwindigkeits¬ schwellwerts kann das Fahrzeug rein elektrisch angefahren und auch beschleunigt werden. Auch ein rein elektrischen Fahren, oder Abbremsen (Rekuperation) sind mit dem erfindungsgemäßen An- triebsstrang möglich. Auch Rückwärtsfahrten können mit dem elektrischen Antrieb erfolgen, vorzugsweise ist daher kein gesonderter Rückwärtsgang nötig.
Das rein elektrische Betreiben des Fahrzeugs mit dem erfin- dungsgemäßen Antriebsstrang ist insbesondere bei niedrigen Geschwindigkeiten sinnvoll. In diesem Zustand ist der Verbrennungsmotor vollständig von der Abtriebswelle entkoppelt. Das Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs kann daher vorzugsweise die weiteren Schritte umfassen: Antreiben und Ab- bremsen des Fahrzeugs, wobei die erste E-Eingangswelle über die erste E-Übersetzungsstufe mit der Abtriebswelle gekoppelt ist und die zweite V-Eingangswelle von der Abtriebswelle entkoppelt ist. Der Elektromotor ist somit immer über die Übersetzungsstufe mit den Rädern verbunden und wird so auch zum Bremsen genutzt. Die dabei zurückgewonnene Energie wird beispielsweise in einem elektrischen Energiespeicher (Batterie) gespeichert.
Das Betreiben des Fahrzeugs rein über den elektrischen Antrieb kostet dagegen Energie und trägt zur Entladung der Batterie bei. Soll die Batterie nicht weiter oder langsamer entladen werden, sollte daher der Verbrennungsmotor zur Energieerzeugung verwendet werden. Daher ist vorgesehen, ab Überschreiten einer Zeitdauer seit dem letzten Ladevorgang der Batterie oder ab dem Unterschreiten eines vorgegebenen Batterieladezustandes oder auch bei Überschreiten eines vorgegebenen Geschwindigkeitsschwellwertes, den Verbrennungsmotor mit Hilfe des Startergenerators zu starten. Für einen Parallelhybridbetrieb wird anschließend die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit der Drehzahl der Abtriebswelle synchronisiert. Synchronisieren bedeutet, dass ein festes Drehzahlverhältnis zwischen dem Verbrennungsmotor bzw. der V-Eingangswelle und der Abtriebswelle eingestellt wird. Das feste Drehzahlverhältnis wird durch eine gewählte zweite Übersetzungsstufe vorgegeben. Die Synchroni- sation erfolgt mit Hilfe des Startergenerators und/oder einem oder beiden Antriebsaggregaten, die entsprechend durch eine Motorsteuerung angesteuert werden. Nach erfolgter Synchronisation werden die zweite V-Eingangswelle und die Abtriebswelle durch die zweite V-Übersetzungsstufe mit dem gewählten Dreh- zahlverhältnis gekoppelt.
Wenn das Getriebe mehrere Übersetzungsstufen zur Kopplung der V-Eingangswelle mit der Abtriebswelle hat, kann ein Gangwechsel gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen _
y
Verfahrens erfolgen. Dafür wird zunächst die Last vom Ver¬ brennungsmotor auf den Elektromotor verschoben. Dies erfolgt beispielsweise über eine zentrale, funktionale Einheit (z.B. eine Motorsteuerung) , welche die Koordination der Antriebs- aggregate, d.h. des Elektromotors und des Verbrennungsmotors übernimmt. Dies funktioniert üblicherweise über eine Soll¬ wertvorgabe an die entsprechenden Aggregate. Danach wird die zweite V-Eingangswelle durch Lösen der zweiten
V-Übersetzungsstufe mit einem ersten festen Drehzahlverhältnis von der Abtriebswelle entkoppelt. Anschließend wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors mit der Abtriebswelle mit einem zweiten festen Drehzahlverhältnis synchronisiert. Die Synchronisation erfolgt beispielsweise mit Hilfe des Startergenerators und/oder der Ansteuerung des Verbrennungsmotors durch eine Motorsteu- erung. Nach erfolgter Synchronisation kann die zweite
V-Eingangswelle wieder mit der Abtriebswelle gekoppelt werden. Diesmal erfolgt die Kopplung durch eine zweite
V-Übersetzungsstufe mit dem zweiten festen Drehzahlverhältnis. Sobald die Abtriebswelle wieder mit der zweiten V-Eingangswelle gekoppelt ist, kann abschließend die Last wieder von dem Elektromotor auf den Verbrennungsmotor verschoben werden.
Der vorgegebene Geschwindigkeitsschwellwert, ab welchem der Verbrennungsmotor mit Hilfe des Startergenerators gestartet wird, hängt von den vorhandenen V-Übersetzungsstufen im Getriebe ab. Jede V-Übersetzungsstufe ist geeignet zur Kopplung der Abtriebswelle mit der V-Eingangswelle in einem festen Dreh¬ zahlverhältnis. Der Verbrennungsmotor seinerseits hat bevor¬ zugte Drehzahlbereiche, in welchem er effizient betrieben werden kann. Somit hängt die Drehzahl der Abtriebswelle oder die
Geschwindigkeit, ab welcher der Einsatz des Verbrennungsmotors als Antrieb sinnvoll eingesetzt werden kann, von den vorhandenen Übersetzungsstufen des Verbrennungsmotors ab. Bei der Synchronisation werden die Drehzahlen der Abtriebswelle und die Drehzahl der jeweiligen Eingangswelle so angesteuert, dass sie einem vorgegebenen Drehzahlverhältnis entsprechen. Die vorgegebenen Drehzahlverhältnisse entsprechen jeweils dem Drehzahlverhältnis, welches durch eine V-Übersetzungsstufe realisiert wird, wenn die Abtriebswelle und die V-Eingangswelle über diese Übersetzungsstufe miteinander gekoppelt werden. Da vorzugsweise keine Synchronringe im Getriebe und keine Reib¬ kupplung vorhanden sind, erfolgt keine mechanische Synchro- nisation zwischen der V-Eingangswelle und der Abtriebswelle. Die Synchronisation erfolgt somit rein durch die Motorsteuerung, welche die Drehzahl des Verbrennungsmotors und des Elektromotors regelt . In dem Fall, dass die Kopplung der E-Eingangswelle mit der
Abtriebswelle durch die E-Übersetzungsstufe lösbar ist, kann in einem zusätzlichen Schritt die erste E-Eingangswelle von der Abtriebswelle durch Lösen der ersten E-Übersetzungsstufe entkoppelt werden. Somit ist auch ein rein verbrennungsmoto- risches Fahren des Fahrzeugs möglich.
Alternativ kann das Fahrzeug mit dem erfindungsgemäßen Antriebsstrang auch als serieller Hybridantrieb betrieben werden. In diesem Fall wird das Fahrzeug rein elektrisch gestartet und betrieben. Ab einem Überschreiten einer vorgegebenen Zeitdauer seit einem Ladevorgang einer Fahrzeugbatterie oder dem Unterschreiten eines vorgegebenen Batterieladezustandes der Fahrzeugbatterie kann dann mit Hilfe des Startergenerators der Verbrennungsmotor gestartet werden. Der Verbrennungsmotor dient hierbei rein der Erzeugung von elektrischer Energie mit Hilfe des Startergenerators. Der Verbrennungsmotor ist dabei durch einen Neutralgang des Getriebes von der Abtriebswelle abgekoppelt und trägt nicht zum Antrieb des Fahrzeugs bei. Die somit erzeugte elektrische Energie wird anschließend in der Fahrzeugbatterie gespeichert oder direkt dem Elektromotor zum Antreiben des Fahrzeugs zugeführt. Im seriellen Hybridbetrieb wird also auch elektrische Energie über den Startergenerator bei laufendem Verbrennungsmotor erzeugt. Dies ist vor Allem bei Fahrzeug- stillstand oder bei geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten interessant. Die Energiewandlung über den seriellen Hybridbetrieb bedeutet höhere Gesamtverluste als der Parallelhybridbetrieb, daher ist bei höheren Geschwindigkeiten ein Parallelbetrieb zu bevorzugen .
Mit dem beschriebenen erfindungsgemäßen Antriebsstrang sind somit je nach Ausführungsform unter Anderem die folgenden Betriebszustände möglich: elektrisches Anfahren, rein elekt¬ risches Fahren, rein verbrennungsmotorisches Fahren, Rück- wärtsfahrten, hybridisches Fahren (Parallelhybrid) , Rekupe- ration (Verbrennungsmotor abgekoppelt) , Serieller Hybrid bei Fahrzeugstillstand und geringen Fahrzeuggeschwindigkeiten, und Segeln . Beispielsweise können im realen Straßenverkehr übliche Fahrzeugbeschleunigungen und Abbremsungen rein über den elektrischen Traktionstrieb realisiert werden. Der Verbrennungsmotor ist vorzugsweise so ausgelegt, dass er hauptsächlich als Ener¬ giequelle dient und die mittlere Antriebsleistung sowie eine maximal notwendige Dauerleistung (Beispielsweise für eine Autobahnfahrt oder eine Dauersteigfähigkeit) zur Verfügung stellt. Damit kann eine übliche Reichweite eines konventionellen Antriebs erreicht werden. Fährt das Fahrzeug im Hybridmodus liefert der elektrische Antrieb die Leistung zur Gewährleistung der Fahrzeugdynamik und der Verbrennungsmotor die im Mittel notwendige Antriebsleistung.
Ein Einsatz des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs oder Verfahrens ist bei verschiedensten Fahrzeugtypen möglich, bei- spielweise in Automobilen, Zweirädern, Bussen, Lastkraftwagen , Schienenfahrzeugen, mobilen Arbeitsmaschinen , z.B. Bau oder Agrarmaschinen oder Gleisbaumaschinen. Im Folgenden soll die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert werden. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 einen P2 Plug-in-Antriebsstrang gemäß dem Stand der
Technik; und
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen
Low-Cost-Plug-in-AntriebsStrangs .
Der P2 Plug-In-Antriebsstrang gemäß dem Stand der Technik weist einen Verbrennungsmotor 22 und einen Elektromotor 12 auf. Der Verbrennungsmotor 22 treibt eine Kurbelwelle 23 mit einem Schwungrad 27 an. Über eine erste Kupplung 41 (CO) ist die Kurbelwelle 23 des Verbrennungsmotors 22 drehfest verbindbar mit einer Welle 16, die ihrerseits drehfest mit einem Läufer 13 des Elektromotors 12 verbunden ist. Auf der anderen Seite des
Elektromotors 12 ist die Welle 16 über eine zweite Kupplung 42 (Cl) mit einer Eingangswelle 34 eines Getriebes 30 drehfest verbindbar. Ein vom Verbrennungsmotor 22 oder vom Elektromotor 12 erzeugter Drehmoment der Getriebeeingangswelle 34 wird über das Getriebe 30 und ein Differentialgetriebe 32 auf die Räder 43 des Fahrzeugs 11 übertragen. Damit der Verbrennungsmotor 22 zum Antrieb des Fahrzeugs beitragen kann, müssen beide Kupplungen 41 und 42 geschlossen sein. Der Elektromotor 12 wird von einer Hochspannungsbatterie 35 gespeist. Die Hochspannungsbatterie 35 dient im rein
elektrischen Fahrmodus außerdem als Quelle für einen Gleichspannungswandler 46 zur Speisung eines 12 Volt Bordnetzes 37 und einer 12 Volt Batterie 38. Darüber hinaus wird eine Fahr- zeugheizung 44 sowie eine elektrische Klimaanlage 45 von der Hochspannungsquelle gespeist.
Zwischen dem Getriebe 30 und dem Verbrennungsmotor 22 ist wegen der beiden Kupplungen 41 und 42 nur sehr wenig Bauraum für den Elektromotor 12 zur Verfügung. Da im Getriebe 30 nicht zwischen Übersetzungsstufen für den Elektromotor 12 und den Verbrennungsmotor 22 unterschieden wird, müssen der Verbrennungsmotor 22 und der Elektromotor 12 auf dem gleichen Drehzahlniveau laufen. Dies führt dazu, dass beide Motoren 12,22 hinsichtlich ihrer Kosten nicht optimal ausgelegt werden können.
Bei dem in Figur 2 gezeigten erfindungsgemäßen Antriebsstrangkonzept ist das Getriebe 30 zwischen dem Verbrennungsmotor 22 und dem Elektromotor 12 angeordnet. Da keine Kupplungs¬ einrichtungen zwischen den Antriebsaggregaten 12 und 22 einerseits und dem Getriebe 30 andererseits angeordnet sind, ist deutlich mehr Bauraum verfügbar. Hier haben beide Antriebsaggregate, der Elektromotor 12 und der Verbrennungsmotor 22, jeweils eine eigene Getriebeeingangswelle 14 bzw. 24. Beide verfügen über getrennte Übersetzungsstufen 15 bzw. 25 zur Kopplung mit der Abtriebswelle 34 des Getriebes. Von der Ab¬ triebswelle 34 wird das Drehmoment über ein Differentialgetriebe 32 an die Achse 47 und die Räder 43 des Fahrzeugs 11 übertragen.
Der Verbrennungsmotor 22 verfügt über einen Riemenstartergenerator 26 zum Starten. Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt und in Figur 1 gezeigt, wird der Elektromotor 12 durch eine Hochspannungsbatterie 35 gespeist. Diese speist darüber hinaus eine Heizung 44 und eine elektrische Klimaanlage 45 und dient als Quelle für einen Gleichspannungswandler 46, welcher ein 12 Volt Bordnetz 37 und eine 12 Volt Batterie 38 versorgt.
Das Getriebe 30 des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs 10 hat die beiden getrennten Eingangswellen 14 und 24, die räumlich voneinander getrennt angeordnet sind. Beide Getriebeein¬ gangswellen 14 und 24 sind als Vollwellen ausgestaltet und haben jeweils gesonderte Übersetzungsstufen 15 und 25, mit welchem sie mit der Abtriebswelle 34 koppelbar sind. Für die erste Ein¬ gangswelle 14 des Elektromotors 12 ist nur eine Übersetzungsstufe 15 mit einem festen Drehzahlverhältnis zwischen Getriebeeingangswelle 14 und Abtriebswelle 34 vorhanden. Für die Ein¬ gangswelle 24 des Verbrennungsmotors 22 sind zwei Überset- zungsstufen 25 mit zwei verschiedenen Drehzahlverhältnissen zwischen Getriebeeingangswelle 24 und Abtriebswelle 34 vor¬ gesehen. Darüber hinaus ist durch einen entkoppelten Zustand ein Neutralgang realisiert. Je nach Bedarf an Komfortfunktionen und Leistungsfähigkeit des Fahrzeugs können weitere Überset- zungsstufen 25 für den Verbrennungsmotor 22 vorgesehen sein.
Die obigen Ausführungen mit Bezug auf die Zeichnungen sind lediglich beispielhaft. Sämtliche beschriebenen Aspekte der können einzeln oder gemeinsam in einem erfindungsgemäßen An- triebsstrang zum Einsatz kommen.

Claims

Antriebsstrang (10) für ein Kraftfahrzeug (11), mit einem Verbrennungsmotor (22) mit einer Kurbelwelle (23), mindestens einem Elektromotor (12) mit einem Läufer (13), sowie mit einem Getriebe (30), wobei das Getriebe (30) aufweist :
- eine erste Eingangswelle (14), die drehfest mit einem Läufer (13) des Elektromotors (12) verbunden ist,
- eine zweite Eingangswelle (24), die drehfest mit der Kurbelwelle (23) des Verbrennungsmotors (22) verbunden ist,
- eine Abtriebswelle (34);
- eine erste Übersetzungsstufe (15) zur Kopplung der ersten Eingangswelle (14) mit der Abtriebswelle (34) mit einem festen Drehzahlverhältnis,
- mindestens eine zweite Übersetzungsstufe (25) zur lösbaren Kopplung der zweiten Eingangswelle (24) mit der Abtriebswelle (34) mit einem festen Drehzahlverhältnis dadurch gekennzeichnet,
dass die erste Eingangswelle (14) und zweite Eingangswelle (24) räumlich voneinander getrennt angeordnet sind.
Antriebsstrang (10) gemäß Anspruch 1,
wobei die erste Eingangswelle (14) über die erste Über¬ setzungsstufe (15) mit einem festen Drehzahlverhältnis dauerhaft fest mit der Abtriebswelle (34) gekoppelt ist.
Antriebsstrang (10) gemäß Anspruch 1,
wobei die erste Eingangswelle (14) über die erste Über¬ setzungsstufe (15) mit einem festen Drehzahlverhältnis lösbar mit der Abtriebswelle (34) koppelbar ist.
Antriebsstrang (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Getriebe (30) mindestens zwei zweite Übersetzungsstufen (25) zur lösbaren Kopplung der zweiten Eingangswelle (24) mit der Abtriebswelle (34) mit jeweils verschiedenen festen Drehzahlverhältnissen aufweist.
Antriebsstrang (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, welcher zusätzlich einen Startergenerator (26) zum Starten des Verbrennungsmotors (22) aufweist.
Antriebsstrang (10) gemäß Anspruch 5, wobei der
Startergenerator (26) als Riemenstartergenerator oder als fest mit der Kurbelwelle (23) des Verbrennungsmotors (22) verbundene Stirnradstufe ausgestaltet ist.
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (11) mit einem Antriebsstrang (10) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit den Schritten:
- Anfahren des Fahrzeugs (11) , wobei die erste Eingangswelle (14) über die erste Übersetzungsstufe (15) mit der Ab¬ triebswelle (34) gekoppelt ist und die zweite Eingangswelle (24) von der Abtriebswelle (34) entkoppelt ist.
- unterhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsschwell¬ wertes, Beschleunigen des Fahrzeugs (11), wobei die erste Eingangswelle (14) über die erste Übersetzungsstufe (15) mit der Abtriebswelle (34) gekoppelt ist und die zweite Eingangswelle (24) von der Abtriebswelle (34) entkoppelt ist .
Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (11) gemäß Anspruch 7, wobei bei Eintreten einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen:
- Erreichen oder Überschreiten eines vorgegebenen Ge- schwindigkeitsschwellwerts ;
- Überschreiten einer vorgegebenen Zeitdauer seit einem Ladevorgang einer Fahrzeugbatterie (35) ;
- Unterschreiten einer vorgegebenen Spannung der Fahr- zeugbatterie (35) ;
die folgenden zusätzlichen Schritte durchgeführt werden:
- Starten des Verbrennungsmotors (22) mit Hilfe eines Startergenerators (26),
- Synchronisieren der Drehzahl des Verbrennungsmotors (22) mit der Abtriebswelle (34) mit einem festen Drehzahlverhältnis,
- Koppeln der zweiten Eingangswelle (24) mit der Abtriebswelle (34) durch eine zweite Übersetzungsstufe (25) .
9. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeuges gemäß An¬ spruch 8,
mit den zusätzlichen Schritten:
- Verschiebung der Last vom Verbrennungsmotor (22) auf den Elektromotor (12),
- Entkoppeln der zweiten Eingangswelle (24) von der Abtriebswelle (34) durch Lösen einer zweiten Übersetzungsstufe (25) mit einem ersten festen Drehzahlverhältnis ,
- Synchronisieren der Drehzahl des Verbrennungsmotors (22) mit der Abtriebswelle (34) mit einem zweiten festen DrehzahlVerhältnis ,
- Koppeln der zweiten Eingangswelle (24) mit der Abtriebswelle (34) durch eine zweite Übersetzungsstufe (25) mit dem zweiten festen Drehzahlverhältnis,
- Verschiebung der Last von dem Elektromotor (12) auf den Verbrennungsmotor (22).
10. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (11) gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,
mit dem zusätzlichen Schritt:
- Entkoppeln der ersten Eingangswelle (14) von der Abtriebswelle (34) durch Lösen der ersten Übersetzungsstufe (15) .
11. Verfahren gemäß Anspruch 10, mit einem oder mehreren der folgenden Schritte:
Antreiben, Bremsen oder Beschleunigen des Fahrzeugs (11), wobei die zweite Eingangswelle (24) über eine zweite Übersetzungsstufe (25) mit der Abtriebswelle (34) gekoppelt ist .
12. Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (11) gemäß Anspruch 7, wobei bei Eintreten einer oder mehrerer der folgenden Bedingungen:
- Überschreiten einer vorgegebenen Zeitdauer seit einem Ladevorgang einer Fahrzeugbatterie (35) ;
- Unterschreiten einer vorgegebenen Spannung der Fahrzeugbatterie (35) ;
die folgenden zusätzlichen Schritte durchgeführt werden:
- Starten des Verbrennungsmotors mit Hilfe des Starter¬ generators (26),
- Erzeugen elektrischer Energie mit Hilfe des Verbrennungsmotors (22) und des Startergenerators (26) und
- Speichern der elektrischen Energie in der Fahrzeugbatterie (35) und/oder Zuführen der elektrischen Energie zum Elektromotor (12) .
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