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1. EP2544908 - HYBRIDANTRIEB EINES KRAFTFAHRZEUGS UND VERFAHREN ZU DESSEN STEUERUNG

Amt
Europäisches Patentamt (EPA)
Aktenzeichen/Anmeldenummer 11718081
Anmeldedatum 05.05.2011
Veröffentlichungsnummer 2544908
Veröffentlichungsdatum 16.01.2013
Veröffentlichungsart B1
IPC
B60K 6/48
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
KAnordnung oder Einbau von Antriebseinheiten oder von Kraftübertragungen bzw. Drehmomentübertragungen in Fahrzeugen; Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen in Fahrzeugen; Zusatzantriebe für Fahrzeuge; Instrumentenausrüstung oder Armaturenbretter für Fahrzeuge; Anordnungen in Verbindung mit Kühlung, Ansaugleitung, Auspuffleitung oder Brennstoffzufuhr für die Antriebseinheiten in Fahrzeugen
6Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen zum wechselweisen oder gemeinsamen Antrieb, z.B. Hybrid-Antriebssysteme mit Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung
20Antriebsmaschinen, die aus Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung bestehen, z.B. HEVs
42gekennzeichnet durch die Struktur des Hybridelektrofahrzeugs
48paralleler Typ
B60K 6/387
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
KAnordnung oder Einbau von Antriebseinheiten oder von Kraftübertragungen bzw. Drehmomentübertragungen in Fahrzeugen; Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen in Fahrzeugen; Zusatzantriebe für Fahrzeuge; Instrumentenausrüstung oder Armaturenbretter für Fahrzeuge; Anordnungen in Verbindung mit Kühlung, Ansaugleitung, Auspuffleitung oder Brennstoffzufuhr für die Antriebseinheiten in Fahrzeugen
6Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen zum wechselweisen oder gemeinsamen Antrieb, z.B. Hybrid-Antriebssysteme mit Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung
20Antriebsmaschinen, die aus Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung bestehen, z.B. HEVs
22gekennzeichnet durch Vorrichtungen, Komponenten oder Mittel, die besonders für HEVs ausgebildet sind
38gekennzeichnet durch Kupplungen im Antriebsstrang
387betätigbare Kupplungen, d.h. Kupplungen, die durch elektrische, hydraulische oder mechanische Betätigungseinrichtungen eingerückt oder ausgerückt werden
B60K 6/405
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
KAnordnung oder Einbau von Antriebseinheiten oder von Kraftübertragungen bzw. Drehmomentübertragungen in Fahrzeugen; Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen in Fahrzeugen; Zusatzantriebe für Fahrzeuge; Instrumentenausrüstung oder Armaturenbretter für Fahrzeuge; Anordnungen in Verbindung mit Kühlung, Ansaugleitung, Auspuffleitung oder Brennstoffzufuhr für die Antriebseinheiten in Fahrzeugen
6Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen zum wechselweisen oder gemeinsamen Antrieb, z.B. Hybrid-Antriebssysteme mit Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung
20Antriebsmaschinen, die aus Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung bestehen, z.B. HEVs
22gekennzeichnet durch Vorrichtungen, Komponenten oder Mittel, die besonders für HEVs ausgebildet sind
40gekennzeichnet durch den Zusammenbau oder die relative Anordnung von Komponenten
405Gehäuse
B60K 6/547
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
KAnordnung oder Einbau von Antriebseinheiten oder von Kraftübertragungen bzw. Drehmomentübertragungen in Fahrzeugen; Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen in Fahrzeugen; Zusatzantriebe für Fahrzeuge; Instrumentenausrüstung oder Armaturenbretter für Fahrzeuge; Anordnungen in Verbindung mit Kühlung, Ansaugleitung, Auspuffleitung oder Brennstoffzufuhr für die Antriebseinheiten in Fahrzeugen
6Anordnung oder Einbau mehrerer unterschiedlicher Antriebsmaschinen zum wechselweisen oder gemeinsamen Antrieb, z.B. Hybrid-Antriebssysteme mit Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung
20Antriebsmaschinen, die aus Elektromotoren und Brennkraftmaschinen mit innerer Verbrennung bestehen, z.B. HEVs
50Struktur des Antriebsstrangs, gekennzeichnet durch die Anordnung oder Art der Getriebeeinheiten
54Getriebe mit veränderlicher Übersetzung
547wobei das Getriebe ein Stufengetriebe ist
B60W 10/10
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
WGemeinsame Steuerung oder Regelung von Fahrzeug-Unteraggregaten verschiedenen Typs oder verschiedener Funktion; Steuerungs- oder Regelungssysteme besonders ausgebildet für Hybrid-Fahrzeuge; Antriebs-Steuerungssysteme von Straßenfahrzeugen für Verwendungszwecke, die nicht die Steuerung oder Regelung eines bestimmten Unteraggregats betreffen
10Gemeinsame Steuerung oder Regelung von Fahrzeug-Unteraggregaten verschiedenen Typs oder verschiedener Funktion
10einschließlich Steuerung oder Regelung von Wechselgetrieben
B60W 10/113
BSektion B Arbeitsverfahren; Transportieren
60Fahrzeuge allgemein
WGemeinsame Steuerung oder Regelung von Fahrzeug-Unteraggregaten verschiedenen Typs oder verschiedener Funktion; Steuerungs- oder Regelungssysteme besonders ausgebildet für Hybrid-Fahrzeuge; Antriebs-Steuerungssysteme von Straßenfahrzeugen für Verwendungszwecke, die nicht die Steuerung oder Regelung eines bestimmten Unteraggregats betreffen
10Gemeinsame Steuerung oder Regelung von Fahrzeug-Unteraggregaten verschiedenen Typs oder verschiedener Funktion
10einschließlich Steuerung oder Regelung von Wechselgetrieben
11Stufengetriebe
113mit zwei Teilgetrieben, z.B. Doppelkupplungsgetriebe mit Wahl eines Drehmomentpfades durch die entsprechende Eingangskupplung
CPC
B60K 6/387
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
6Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
20the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
22characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
38characterised by the driveline clutches
387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
B60K 6/405
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
6Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
20the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
22characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
40characterised by the assembly or relative disposition of components
405Housings
B60K 6/48
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
6Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
20the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
42characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
48Parallel type
B60K 6/547
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
6Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units
20the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
50Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
54Transmission for changing ratio
547the transmission being a stepped gearing
B60W 10/113
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
10including control of change-speed gearings
11Stepped gearings
113with two input flow paths, e.g. double clutch transmission selection of one of the torque flow paths by the corresponding input clutch
B60W 20/00
BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
60VEHICLES IN GENERAL
WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
20Control systems specially adapted for hybrid vehicles
Anmelder ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN
Erfinder KALTENBACH JOHANNES
Designierte Staaten
Prioritätsdaten 102010030569 28.06.2010 DE
Titel
(DE) HYBRIDANTRIEB EINES KRAFTFAHRZEUGS UND VERFAHREN ZU DESSEN STEUERUNG
(EN) HYBRID DRIVE OF A MOTOR VEHICLE AND METHOD FOR CONTROLLING SAME
(FR) ENTRAÎNEMENT HYBRIDE DE VÉHICULE À MOTEUR ET SON PROCÉDÉ DE COMMANDE
Zusammenfassung
(DE) Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (VM) mit einer Triebwelle (2), eine als Motor und als Generator betreibbare Elektromaschine (EM) mit einem Rotor (14), und ein mehrstufiges Schaltgetriebe (15) mit zwei koaxial angeordneten Eingangswellen (GE1, GE2) und einer gemeinsamen Ausgangswelle (GA) umfasst, wobei die erste Eingangswelle (GE1) zentral innerhalb der als Hohlwelle ausgebildeten zweiten Eingangswelle (GE2) angeordnet ist, zumindest die erste Eingangswelle (GE1) über eine zugeordnete Trennkupplung (K1) mit der Triebwelle des Verbrennungsmotors verbindbar ist, die zweite Eingangswelle (GE2) mit dem Rotor der Elektromaschine in Triebverbindung steht, und beide Eingangswellen jeweils über mehrere Gangradsätze (3, 5, 7, 9; 4, 6, 8, 10) mit unterschiedlicher Übersetzung und jeweils einer schaltbaren Gangkupplung (S1, S3; S2, S4) selektiv mit der Ausgangswelle (GA) in Triebverbindung bringbar sind. Bei dem auf einem Doppelkupplungsgetriebe (1) basierenden, einfach und Platz sparend aufgebauten Hybridantrieb (13, 13') ist nur die erste Eingangswelle (GE1) über eine zugeordnete Trennkupplung (K1) mit der Triebwelle (2) des Verbrennungsmotors (VM) verbindbar, und die erste Eingangswelle (GE1) und die zweite Eingangswelle (GE2) sind über eine ein- und ausrückbare formschlüssige Schaltkupplung (SE1, SE1') miteinander koppelbar.
(EN) The invention relates to a hybrid drive of a motor vehicle which comprises an internal combustion engine (VM) with a drive shaft (2), an electric machine (EM) which can operate as a motor and as a generator and has a rotor (14), and a multi-stage conventional gearbox (15) with two coaxially arranged input shafts (GE1, GE2) and a common output shaft (GA), wherein the first input shaft (GE1) is arranged centrally within the second input shaft (GE2) which is embodied as a hollow shaft, at least the first input shaft (GE1) can be connected to the drive shaft of the internal combustion engine via an assigned clutch (K1), the second input shaft (GE2) has a drive connection to the rotor of the electric machine, and the two input shafts can be selectively placed in a drive connection with the output shaft (GA), in each case via a plurality of gearwheel sets (3, 5, 7, 9; 4, 6, 8, 10) with a different transmission ratio and in each case a shiftable speed clutch (S1, S3; S2, S4). In the hybrid drive (13, 13') which is based on a double clutch transmission (1) and is of simple and space-saving design, only the first input shaft (GE1) can be connected to the drive shaft (2) of the internal combustion engine (VM) via an assigned clutch (K1), and the first input shaft (GE1) and the second input shaft (GE2) can be coupled to one another via an engageable and disengageable, positively locking clutch (SE1, SE1').
(FR) L'invention concerne un entraînement hybride de véhicule à moteur, qui comprend un moteur à combustion interne (VM) comportant un arbre moteur (2), une machine électrique (EM) qui peut fonctionner en tant que moteur et en tant que générateur et qui comporte un rotor (14), et une boîte de vitesses (15) à plusieurs étages qui comporte deux arbres d'entrée (GE1,GE2) agencés coaxialement et un arbre de sortie commun (GA). Le premier arbre d'entrée (GE1) est situé de manière centrale dans le second arbre d'entrée (GE2) qui se présente sous forme d'arbre creux. Au moins le premier arbre d'entrée (GE1) peut être relié à l'arbre moteur du moteur à combustion interne par un embrayage de coupure (K1) associé, le second arbre d'entrée (GE2) est en liaison d'entraînement avec le rotor de la machine électrique, et les deux arbres d'entrée peuvent chacun être sélectivement amenés en liaison d'entraînement avec l'arbre de sortie (GA) par l'intermédiaire de plusieurs ensembles de pignons de vitesse (3, 5, 7, 9; 4, 6, 8, 10) présentant des rapports de démultiplication différents et un embrayage débrayable respectif (S1, S3; S2, S4). Dans cet entraînement hybride (13, 13'), qui est conçu de manière simple et compacte sur une base de boîte de vitesses à double embrayage (1), seul le premier arbre d'entrée (GE1) peut s'accoupler à l'arbre moteur (2) du moteur à combustion interne (VM) par un embrayage de coupure (K1) associé, et le premier arbre d'entrée (GE1) et le second arbre d'entrée (GE2) peuvent s'accoupler l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un embrayage (SE1, SE1') embrayable et débrayable à complémentarité de formes.