[go: up one dir, main page]

DE102021114822A1 - Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle - Google Patents

Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle Download PDF

Info

Publication number
DE102021114822A1
DE102021114822A1 DE102021114822.7A DE102021114822A DE102021114822A1 DE 102021114822 A1 DE102021114822 A1 DE 102021114822A1 DE 102021114822 A DE102021114822 A DE 102021114822A DE 102021114822 A1 DE102021114822 A1 DE 102021114822A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
transmission
drive element
electrical machine
clutch
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
DE102021114822.7A
Other languages
German (de)
Inventor
Bernhard Hoess
Manfred Holzmann
Thomas Jurkschat
Ferdinand Wiesbeck
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.)
Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke 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 Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Priority to DE102021114822.7A priority Critical patent/DE102021114822A1/en
Publication of DE102021114822A1 publication Critical patent/DE102021114822A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B60K25/02—Auxiliary drives directly from an engine shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/44—Series-parallel type
    • B60K6/442—Series-parallel switching type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B60K6/54—Transmission for changing ratio
    • B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B60K17/02—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles characterised by arrangement, location, or kind of clutch
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
    • B60K2006/268—Electric drive motor starts the engine, i.e. used as starter motor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4808—Electric machine connected or connectable to gearbox output shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B60K2025/005—Auxiliary drives driven by electric motors forming part of the propulsion unit
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT 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
    • B60K25/00—Auxiliary drives
    • B60K25/02—Auxiliary drives directly from an engine shaft
    • B60K2025/022—Auxiliary drives directly from an engine shaft by a mechanical transmission
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT 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
    • B60W20/00—Control systems specially adapted for hybrid vehicles
    • B60W20/10—Controlling the power contribution of each of the prime movers to meet required power demand
    • B60W20/15—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect
    • B60W20/16—Control strategies specially adapted for achieving a particular effect for reducing engine exhaust emissions

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung (1) für ein Hybridkraftfahrzeug (2), mit einer Hybridgetriebeeinrichtung (5), die ein erstes Getriebeantriebselement (7), ein zweites Getriebeantriebselement (13) sowie eine erste selektiv schaltbare Kupplungseinrichtung (11) und eine zweite selektiv schaltbare Kupplungseinrichtung (20) aufweist. Eine Kurbelwelle (10) einer Verbrennungskraftmaschine (9) und das erste Getriebeantriebselement (7) sind mittels der ersten Kupplungseinrichtung (11) zur Leistungsübertragung miteinander selektiv koppelbar. Eine Rotorwelle einer ersten elektrischen Maschine (12) und das zweite Getriebeantriebselement (13) sind zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt. Eine Rotorwelle (15) einer zweiten elektrischen Maschine (14) und das erste Getriebeantriebselement (7) sind selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar. Die Antriebseinrichtung (1) weist ferner ein Nebenaggregat (16) auf, dessen Antriebswelle (17) und die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) mittels der zweiten Kupplungseinrichtung (20) selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind. Ferner sind ein Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung (1) sowie ein Hybridkraftfahrzeug (2) vorgeschlagen.The invention relates to a drive device (1) for a hybrid motor vehicle (2), with a hybrid transmission device (5), which has a first transmission drive element (7), a second transmission drive element (13) and a first selectively switchable clutch device (11) and a second selectively switchable Coupling device (20). A crankshaft (10) of an internal combustion engine (9) and the first transmission drive element (7) can be selectively coupled to one another by means of the first clutch device (11) for power transmission. A rotor shaft of a first electrical machine (12) and the second transmission drive element (13) are coupled to one another for power transmission. A rotor shaft (15) of a second electrical machine (14) and the first transmission drive element (7) can be selectively coupled to one another for power transmission. The drive device (1) also has an auxiliary unit (16) whose drive shaft (17) and the rotor shaft (15) of the second electric machine (14) can be selectively coupled to one another by means of the second clutch device (20) for power transmission. A method for operating the drive device (1) and a hybrid motor vehicle (2) are also proposed.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebseinrichtung für ein Hybridkraftfahrzeug, ein Verfahren zum Betreiben einer solchen Antriebseinrichtung sowie ein Hybridkraftfahrzeug.The present invention relates to a drive device for a hybrid motor vehicle, a method for operating such a drive device, and a hybrid motor vehicle.

Aus dem Stand der Technik, insbesondere aus dem Fahrzeugbau, sind sogenannte DHT-Getriebe (DHT: Dedicated Hybrid Transmission) bekannt. Solche dedizierte Hybridgetriebeeinrichtungen weisen wenigstens eine elektrische Maschine auf, deren motorische und generatorische Betriebsmodi dazu eingesetzt werden, einen Mechanikanteil der DHT-Getriebeeinrichtung im Vergleich zu herkömmlichen Getriebeeinrichtungen für Kraftfahrzeuge zu reduzieren. In dem Tagungsbeitrag „Der neue Plug-In-Hybrid-Antriebsstrang für das Renault B-Segment“ (08.10.2019, im Rahmen von 28th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology 2019) wird eine DHT-Getriebeeinrichtung beschrieben, die mit einer ersten, primären Elektromaschine und mit einer zweiten, sekundären Elektromaschine gekoppelt ist. Hierbei dient die Funktionalität der sekundären Elektromaschine in diesem herkömmlichen Getriebe-/Aggregateverbund zur Schaltsynchronisierung der verbrennungsmotorischen Gänge, zum Zustart der Verbrennungskraftmaschine und für einen seriellen Betriebsmodus, in welchem mittels der Verbrennungskraftmaschine ein positives Drehmoment bereitgestellt wird und dabei die sekundäre Elektromaschine generatorisch angetrieben wird. Demnach ist die sekundäre Elektromaschine konstruktiv auf eine elektrische Leistung ausgelegt, die für Schaltsynchronisierung und Motorzustand ausreichend ist, woraus eine entsprechende Kurzzeit-Spitzenleistung, etwa 25 kW, resultiert. Dies ist hinreichend für B-Segment-Fahrzeuge (Kleinwagen), um in einem seriellen Betriebsmodus ausreichend elektrische Energie zu erzeugen, sodass bei zumindest annähernd leerem Hochvoltspeicher mittels der ersten elektrischen Maschine der Fahrbetrieb des entsprechend ausgerüsteten Hybridkraftfahrzeugs erfüllt werden kann. Hierbei ist keinerlei reibschlüssig wirkendes Anfahrelement, zum Beispiel eine Anfahrkupplung, vorgesehen, sodass die Fahraufgabe des Anfahrens nur rein elektromotorisch erfolgen kann. Eine derartige Ausgestaltung ist jedoch für schwere Fahrzeuge (C-Segment-Fahrzeuge bzw. Mittelklasse und aufwärts) nicht ausreichend - die sekundäre Elektromaschine müsste für eine deutlich höhere Kurzzeit-Spitzenleistung ausgelegt werden. So ist für ein SUV eine elektrische Dauerleistung für einen seriellen Betrieb mit etwa 25 kW bis 30 kW anzusetzen (Berg-Anfahr-Situationen, insbesondere mit Anhängerfahrzeug, etc.). Dies führt zu einer Kurzzeit-Spitzenleistung von etwa 50 kW. Daraus ergibt sich eine besonders hohe Fahrzeugmasse aufgrund der schwerer ausgeführten sekundären elektrischen Maschine, wobei es darüber hinaus derzeit noch kostengünstiger ist, anstatt der größer ausgeführten sekundären elektrischen Maschine eine herkömmliche reibschlüssig wirkende Anfahrkupplung einzusetzen.So-called DHT transmissions (DHT: Dedicated Hybrid Transmission) are known from the prior art, in particular from vehicle construction. Such dedicated hybrid transmission devices have at least one electric machine, the motor and generator operating modes of which are used to reduce a mechanical part of the DHT transmission device compared to conventional transmission devices for motor vehicles. In the conference contribution "The new plug-in hybrid drive train for the Renault B segment" (October 8th, 2019, as part of the 28th Aachen Colloquium Automobile and Engine Technology 2019), a DHT transmission device is described, which is equipped with a first, primary Electric machine and is coupled to a second, secondary electric machine. In this case, the functionality of the secondary electric machine in this conventional transmission/aggregate combination serves to synchronize the shifting of the internal combustion engine gears, to start the internal combustion engine and for a serial operating mode in which a positive torque is provided by the internal combustion engine and the secondary electric machine is driven as a generator. According to this, the secondary electric machine is designed for an electrical output that is sufficient for shift synchronization and engine status, resulting in a corresponding short-term peak output of around 25 kW. This is sufficient for B-segment vehicles (small cars) to generate sufficient electrical energy in a serial operating mode, so that the driving operation of the correspondingly equipped hybrid motor vehicle can be carried out by means of the first electrical machine when the high-voltage battery is at least almost empty. Here, no frictionally acting starting element, for example a starting clutch, is provided, so that the driving task of starting can only be carried out purely by an electric motor. However, such a design is not sufficient for heavy vehicles (C-segment vehicles or middle class and upwards)—the secondary electric machine would have to be designed for a significantly higher short-term peak power. For example, a continuous electrical output for serial operation of an SUV should be around 25 kW to 30 kW (mountain start-up situations, especially with a trailer vehicle, etc.). This leads to a short-term peak power of about 50 kW. This results in a particularly high vehicle mass due to the heavier secondary electrical machine, and it is also currently more cost-effective to use a conventional frictionally acting starting clutch instead of the larger secondary electrical machine.

Des Weiteren ist bei dieser herkömmlichen DHT-Getriebeeinrichtung ein Einsatz der sekundären elektrischen Maschine zur Traktionserzeugung lediglich im hybriden Betrieb, aber nicht im rein elektromotorischen Betrieb, des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Dabei ist aber der Hochvoltspeicher (das heißt der elektrische Traktionsakkumulator) jedoch so auszulegen, dass mittels des Hochvoltspeichers sowohl der ersten bzw. primären elektrischen Maschine als auch der zweiten bzw. sekundären Elektromaschine gleichzeitig elektrische Leistung bereitgestellt werden kann. Dies führt zu einer nachteiligen Überdimensionierung des elektrischen Hochvoltspeichers, mithin zu einer nachteilig besonders hohen Fahrzeugmasse.Furthermore, with this conventional DHT transmission device, use of the secondary electrical machine for generating traction is only possible in hybrid operation, but not in purely electric motor operation of the motor vehicle. However, the high-voltage storage device (that is, the electric traction accumulator) is to be designed such that electrical power can be provided simultaneously to both the first or primary electrical machine and the second or secondary electrical machine by means of the high-voltage storage device. This leads to a disadvantageous oversizing of the electrical high-voltage storage device, and consequently to a disadvantageously particularly high vehicle mass.

Aus der AT 512 443 B1 ist ein Antriebsstrang bekannt, bei welchem eine Motorwelle einer ersten elektrischen Maschine mit einer Antriebswelle einer Verbrennungskraftmaschine antriebsverbindbar ist. Um bei diesem herkömmlichen Antriebsstrang auf möglichst platz- und bauteilsparende Weise einen einfachen aber flexiblen Antrieb für Nebenaggregate zu schaffen, sind die Motorwelle der elektrischen Maschine und eine Triebwelle eines Nebenaggregats antriebsverbindbar, wobei zwischen dieser Triebwelle und der Motorwelle eine Kupplungseinrichtung angeordnet ist. Weiter offenbart die WO 2012/079683 A2 einen Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge, wobei eine Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine über eine Kupplung mit einer elektrischen Maschine koppelbar ist, die ein Nebenaggregat antreibt.From the AT 512 443 B1 a drive train is known in which a motor shaft of a first electrical machine can be drivingly connected to a drive shaft of an internal combustion engine. In order to create a simple but flexible drive for ancillary units in this conventional drive train that saves as much space and components as possible, the motor shaft of the electric machine and a drive shaft of an ancillary unit can be drive-connected, with a coupling device being arranged between this drive shaft and the motor shaft. Next revealed the WO 2012/079683 A2 a hybrid drive for motor vehicles, wherein a crankshaft of an internal combustion engine can be coupled via a clutch to an electric machine that drives an auxiliary unit.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine besonders flexible bzw. vielseitig einsetzbare Antriebseinrichtung für ein Hybridkraftfahrzeug zu schaffen.It is the object of the invention to create a particularly flexible and versatile drive device for a hybrid motor vehicle.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere mögliche Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Figuren offenbart.This object is solved by the subject matter of the independent patent claims. Further possible configurations of the invention are disclosed in the dependent claims, the description and the figures.

Die erfindungsgemäße Antriebseinrichtung ist für ein Hybridkraftfahrzeug (HEV: Hybrid Electric Vehicle, insbesondere PHEV: Plug-In Hybrid Electric Vehicle) ausgebildet und weist eine Hybridgetriebeeinrichtung auf. Bei der Hybridgetriebeeinrichtung handelt es sich insbesondere um eine DHT-Getriebeeinrichtung. Das bedeutet, dass es sich bei der Hybridgetriebeeinrichtung der Antriebseinrichtung um eine dedizierte Hybridgetriebeeinrichtung handelt.The drive device according to the invention is designed for a hybrid motor vehicle (HEV: Hybrid Electric Vehicle, in particular PHEV: Plug-In Hybrid Electric Vehicle) and has a hybrid transmission device. The hybrid transmission device is in particular a DHT transmission device. This means that the hybrid transmission device of the drive device is a dedicated hybrid transmission device.

Die Hybridgetriebeeinrichtung weist ein erstes Getriebeantriebselement und ein davon unterschiedlich ausgebildetes, zweites Getriebeantriebselement auf. Mittels der Getriebeantriebselemente ist ein Räderwerk der Hybridgetriebeeinrichtung jeweils antreibbar, indem eine Antriebseinheit mit dem entsprechenden Getriebeantriebselement zusammenwirkt. Des Weiteren weist die Hybridgetriebeeinrichtung eine erste selektiv schaltbare Kupplungseinrichtung und eine zweite selektiv schaltbare Kupplungseinrichtung auf. Ferner ist eine Verbrennungskraftmaschine Teil der Antriebseinrichtung. Die Verbrennungskraftmaschine ist insbesondere als eine Hubkolbenmaschine (etwa als ein Ottomotor oder als Dieselmotor) ausgebildet und weist eine Kurbelwelle auf, wobei es sich bei dieser Kurbelwelle um eine Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine handelt. Die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und das erste Getriebeantriebselement der Hybridgetriebeeinrichtung sind mittels der ersten Kupplungseinrichtung zur Leistungsübertragung - das heißt zur Drehzahlübertragung und Drehmomentübertragung, also zum Übertragen von mechanischer Leistung - miteinander selektiv koppelbar. Das bedeutet, dass die Kupplungseinrichtung zwischen einer Kopplungsstellung und einer Entkopplungsstellung verstellbar ist, wobei in der Kopplungsstellung das erste Getriebeantriebselement und die Kurbelwelle derart miteinander gekoppelt sind, dass mechanische Leistung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und der Hybridgetriebeeinrichtung übertragen werden kann. Ist die Kupplungseinrichtung dahingegen in die Entkopplungsstellung verstellt, sind die Kurbelwelle und das erste Getriebeantriebselement voneinander entkoppelt bzw. voneinander entsperrt, sodass das erste Getriebeantriebselement und die Kurbelwelle unabhängig voneinander drehbar sind bzw. gedreht werden. In der Entkopplungsstellung kann also keine mechanische Leistung zwischen der Kurbelwelle und dem ersten Getriebeantriebselement übertragen werden. Insofern stellt die Verbrennungskraftmaschine zum Beispiel eine erste Antriebseinheit für die Hybridgetriebeeinrichtung dar.The hybrid transmission device has a first transmission drive element and a second transmission drive element that is designed differently. A wheel train of the hybrid transmission device can be driven in each case by means of the transmission drive elements, in that a drive unit interacts with the corresponding transmission drive element. Furthermore, the hybrid transmission device has a first selectively switchable clutch device and a second selectively switchable clutch device. Furthermore, an internal combustion engine is part of the drive device. The internal combustion engine is designed in particular as a reciprocating piston engine (such as an Otto engine or a diesel engine) and has a crankshaft, this crankshaft being an output shaft of the internal combustion engine. The crankshaft of the internal combustion engine and the first transmission drive element of the hybrid transmission device can be selectively coupled to one another by means of the first clutch device for power transmission—that is, for speed transmission and torque transmission, ie for transmitting mechanical power. This means that the clutch device can be adjusted between a coupling position and a decoupling position, the first transmission drive element and the crankshaft being coupled to one another in the coupling position such that mechanical power can be transmitted between the internal combustion engine and the hybrid transmission device. If, on the other hand, the clutch device is moved into the decoupling position, the crankshaft and the first transmission drive element are decoupled or unlocked from one another, so that the first transmission drive element and the crankshaft can be rotated or rotated independently of one another. In the decoupling position, no mechanical power can be transmitted between the crankshaft and the first transmission drive element. In this respect, the internal combustion engine represents, for example, a first drive unit for the hybrid transmission device.

Die Antriebseinrichtung weist weiter eine erste, primäre elektrische Maschine auf, deren Rotorwelle und das zweite Getriebeantriebselement zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind. Durch die erste bzw. primäre elektrische Maschine kann beispielsweise ein Hauptantriebsmotor bzw. Haupttraktionsmotor für das Hybridkraftfahrzeug bzw. des Hybridkraftfahrzeugs gebildet sein. Demnach ist die erste, primäre elektrische Maschine derart ausgebildet, dass sie ausreichend Traktionsleistung zum Fortbewegen des Hybridkraftfahrzeugs bereitstellen kann. Die erste, primäre elektrische Maschine bildet also eine zweite Antriebseinheit für die Hybridgetriebeeinrichtung.The drive device also has a first, primary electrical machine, the rotor shaft of which and the second transmission drive element are coupled to one another for power transmission. For example, a main drive motor or main traction motor for the hybrid motor vehicle or hybrid motor vehicle can be formed by the first or primary electrical machine. Accordingly, the first, primary electrical machine is designed in such a way that it can provide sufficient traction power to move the hybrid motor vehicle. The first, primary electrical machine thus forms a second drive unit for the hybrid transmission device.

Die Antriebseinrichtung, insbesondere die Hybridgetriebeeinrichtung, weist ferner eine zweite, sekundäre elektrische Maschine auf, deren Rotorwelle und das erste Getriebeantriebselement selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind. Die zweite bzw. sekundäre elektrische Maschine ist insbesondere kleiner ausgebildet als die primäre elektrische Maschine, insbesondere derart, dass die sekundäre elektrische Maschine weniger Traktionsleistung als die primäre elektrische Maschine bereitstellt. Somit ist eine dritte Antriebseinheit für die Hybridgetriebeeinrichtung durch die zweite, sekundäre elektrische Maschine gebildet.The drive device, in particular the hybrid transmission device, also has a second, secondary electrical machine, the rotor shaft and the first transmission drive element of which can be selectively coupled to one another for power transmission. The second or secondary electrical machine is in particular designed to be smaller than the primary electrical machine, in particular in such a way that the secondary electrical machine provides less traction power than the primary electrical machine. A third drive unit for the hybrid transmission device is thus formed by the second, secondary electrical machine.

Ein weiterer Bestandteil der Antriebseinrichtung ist ein Nebenaggregat, dessen Antriebswelle und die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine mittels der zweiten Kupplungseinrichtung selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind. Dabei ist das Nebenaggregat insbesondere als ein mechanischer Kältemittelverdichter (etwa als ein drehzahl- und/oder hubgeregelter Axialkolbenverdichter) ausgebildet. Das als der mechanische Kältemittelverdichter ausgebildete Nebenaggregat ist zum Beispiel mit einem Kältemittelkreislauf einer Innenraumklimatisierungseinrichtung des Hybridkraftfahrzeugs koppelbar, sodass durch das Nebenaggregat bzw. durch den mechanischen Kältemittelverdichter in Verbindung mit dem Kältemittelkreislauf eine Fahrzeugklimatisierungseinrichtung gebildet ist oder wird.A further component of the drive device is an auxiliary unit, the drive shaft of which and the rotor shaft of the second electrical machine can be selectively coupled to one another by means of the second clutch device for power transmission. In this case, the ancillary unit is designed in particular as a mechanical refrigerant compressor (for example as an axial piston compressor with speed and/or stroke control). The ancillary unit designed as the mechanical refrigerant compressor can be coupled, for example, to a refrigerant circuit of an interior air conditioning device of the hybrid motor vehicle, so that a vehicle air conditioning unit is or will be formed by the ancillary unit or by the mechanical refrigerant compressor in conjunction with the refrigerant circuit.

Es ergibt sich somit in vorteilhafter Weise für die Antriebseinrichtung, dass die Verbrennungskraftmaschine mittels der ersten Kupplungseinrichtung vom ersten Getriebeantriebselement und infolgedessen von der restlichen Antriebseinrichtung entkoppelbar ist. Dabei ist vorgesehen, dass die zweite elektrische Maschine mit dem ersten Getriebeantriebselement, das heißt mit der restlichen Antriebseinrichtung, verbunden bleibt, sodass ein besonders vorteilhafter rein elektrischer Betrieb der Antriebseinrichtung geschaffen ist. In diesem rein elektrischen Betrieb werden sowohl die primäre elektrische Maschine als auch die sekundäre elektrische Maschine gleichzeitig zum Bereitstellen von Traktionsleistung für das Hybridkraftfahrzeug eingesetzt. Somit ergibt sich für eine vorgegebene Summenleistung, die an einer Getriebeabtriebswelle der Hybridgetriebeeinrichtung für den rein elektrischen Betrieb der Antriebseinrichtung gewünscht ist, dass die primäre Elektromaschine und eine elektrische Energiespeichereinheit, insbesondere ein elektrischer Traktionsakkumulator, der Antriebseinrichtung bzw. des Hybridkraftfahrzeugs kleiner und leichter ausgeführt werden können. Hieraus resultiert die Antriebseinrichtung, die ökologisch und ökonomisch besonders günstig ist.It is thus advantageous for the drive device that the internal combustion engine can be decoupled from the first transmission drive element and consequently from the rest of the drive device by means of the first clutch device. It is provided that the second electrical machine remains connected to the first transmission drive element, that is to say to the rest of the drive device, so that a particularly advantageous purely electrical operation of the drive device is created. In this purely electric mode, both the primary electric machine and the secondary electric machine are used simultaneously to provide traction power for the hybrid motor vehicle. Thus, for a given total power that is desired on a transmission output shaft of the hybrid transmission device for purely electric operation of the drive device, the primary electric machine and an electrical energy storage unit, in particular an electric traction accumulator, of the drive device or of the hybrid motor vehicle can be made smaller and lighter . This results in the drive device that is ecologically and economically particularly favorable.

In weiterer Ausgestaltung der Antriebseinrichtung weist die erste Kupplungseinrichtung eine Reibscheibenkupplung auf, die im Vergleich mit einer herkömmlichen Anfahrkupplung kleiner ausgebildet ist. Denn eine Anfahrfunktionalität des Kraftfahrzeugs bzw. für das Hybridkraftfahrzeug wird zumindest teilweise durch die Hybridgetriebeeinrichtung übernommen. Die erste Kupplungseinrichtung, die die Reibscheibenkupplung aufweist, wirkt also im Betrieb der Antriebseinrichtung als reine Trennkupplung und nicht als Anfahrkupplung, wodurch die Reibescheibenkupplung im Vergleich mit der herkömmlichen Anfahrkupplung kleiner und infolgedessen leichter ausgebildet ist. Denn es wird ein zum Anfahren erforderliches Drehmoment mittels der primären elektrischen Maschine und/oder mittels der sekundären elektrischen Maschine bereitgestellt. Aufgrund der besonders leicht ausgebildeten Reibscheibenkupplung der Kupplungseinrichtung ergibt sich erneut ein Vorteil hinsichtlich einer Kraftstoff- und/oder Energieeffizienz des Hybridkraftfahrzeugs bzw. der Antriebseinrichtung. Des Weiteren ist - wenn die Kupplungseinrichtung die Reibscheibenkupplung aufweist - weiterhin in vorteilhafterweise ein Schleppstart der Verbrennungskraftmaschine ermöglicht.In a further refinement of the drive device, the first clutch device has a friction disc clutch which is designed to be smaller than a conventional starting clutch. Because a starting functionality of the motor vehicle or for the hybrid motor vehicle is at least partially taken over by the hybrid transmission device. The first clutch device, which has the friction disc clutch, therefore acts as a pure separating clutch and not as a starting clutch during operation of the drive device, as a result of which the friction disc clutch is smaller and therefore lighter in comparison with the conventional starting clutch. This is because a torque required for starting is provided by means of the primary electric machine and/or by means of the secondary electric machine. Due to the particularly lightweight design of the friction disk clutch of the clutch device, there is again an advantage in terms of fuel and/or energy efficiency of the hybrid motor vehicle or the drive device. Furthermore--if the clutch device has the friction disc clutch--a drag start of the internal combustion engine is also advantageously made possible.

Die erste Kupplungseinrichtung weist alternativ oder zusätzlich - gemäß einer Weiterbildung der Antriebseinrichtung - eine Formschlusseinrichtung, beispielsweise ein Klauenschaltelement bzw. eine Klauenkupplung, auf. Die die Formschlusseinrichtung aufweisende Kupplungseinrichtung ist besonders zuverlässig, wobei die Formschlusseinrichtung besonders stabil und widerstandsfähig gegen Verschleiß ist. Des Weiteren ergeben sich Vorteile hinsichtlich besonders geringer Reibverluste bzw. Kupplungsverluste der die Formschlusseinrichtung aufweisenden Kupplungseinrichtung.The first clutch device has, alternatively or additionally--according to a further development of the drive device--a positive-locking device, for example a claw shifting element or a claw clutch. The coupling device having the form-fitting device is particularly reliable, with the form-fitting device being particularly stable and resistant to wear. Furthermore, there are advantages with regard to particularly low friction losses or clutch losses of the clutch device having the positive-locking device.

Die Formschlusseinrichtung und/oder die Reibscheibenkupplung sind jeweils zerstörungsfrei reversibel zwischen der Kopplungsstellung und der Entkopplungsstellung verstellbar. Dabei ist ein erstes Kupplungselement, beispielsweise eine erste Reibscheibe der Reibscheibenkupplung bzw. ein erstes Formschlusselement der Formschlusseinrichtung, drehfest mit der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine verbunden, wohingegen ein zweites Kupplungselement, beispielsweise eine zweite Reibescheibe der Reibscheibenkupplung bzw. ein zweites Formschlusselement der Formschlusseinrichtung, mit dem ersten Getriebeantriebselement drehfest verbunden ist. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Kupplungseinrichtung eine Freilaufeinrichtung aufweist, sodass mechanische Leistung nur von der Verbrennungskraftmaschine in Richtung hin zu der Hybridgetriebeeinrichtung übertragbar ist, nicht aber von der Hybridgetriebeeinrichtung hin zu der Verbrennungskraftmaschine.The positive-locking device and/or the friction disk clutch can each be reversibly adjusted between the coupling position and the decoupling position in a non-destructive manner. A first clutch element, for example a first friction disc of the friction disc clutch or a first form-fitting element of the form-fitting device, is non-rotatably connected to the crankshaft of the internal combustion engine, whereas a second clutch element, for example a second friction disc of the friction-disk clutch or a second form-fitting element of the form-fitting device, is connected to the first Gear drive element is rotatably connected. It can be provided in particular that the clutch device has a freewheel device so that mechanical power can only be transmitted from the internal combustion engine in the direction of the hybrid transmission device, but not from the hybrid transmission device to the internal combustion engine.

Insbesondere weist die Antriebseinrichtung eine Drehschwingungsdämpfeinheit auf, die etwa als ein Zweimassenschwungrad ausgebildet ist. Hierbei ist ein Primärmasseelement der Drehschwingungsdämpfeinheit bzw. des Zweimassenschwungrads in Einbaulage drehfest an der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine angebracht. Ein Sekundärmasseelement des Zweimassenschwungrads und das Primärmasseelement sind miteinander über eine Federeinrichtung, etwa eine Bogenfedereinheit bzw. Schraubenfedereinheit, miteinander gekoppelt. Insoweit ist die Drehschwingungsdämpfeinheit bzw. das Zweimassenschwungrad lediglich teilweise drehfest an der Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine angebracht, da im Zuge eines Spannens und/oder Entspannens der Federeinrichtung das Sekundärmasseelement in begrenztem Maße um die Kurbelwelle bzw. um deren Längsmittenachse rotierbar angeordnet ist. Jedenfalls gilt für die Antriebseinrichtung, dass die erste Kupplungseinrichtung zwischen dem Sekundärmasseelement und dem ersten Getriebeantriebselement angeordnet ist. So ergibt sich, dass die Kupplungseinrichtung besonders leicht ausgebildet werden kann, da Drehschwingungsspitzen nicht durch die Kupplungseinrichtung aufgenommen werden müssen.In particular, the drive device has a torsional vibration damping unit which is designed, for example, as a dual-mass flywheel. In this case, a primary mass element of the torsional vibration damping unit or of the dual-mass flywheel is attached to the crankshaft of the internal combustion engine in a rotationally fixed manner in the installed position. A secondary mass element of the dual-mass flywheel and the primary mass element are coupled to one another via a spring device, such as an arc spring unit or coil spring unit. In this respect, the torsional vibration damping unit or the dual-mass flywheel is only partially non-rotatably attached to the crankshaft of the internal combustion engine, since the secondary mass element is arranged to be rotatable to a limited extent about the crankshaft or about its longitudinal center axis during the course of tensioning and/or releasing the spring device. In any case, it applies to the drive device that the first clutch device is arranged between the secondary mass element and the first transmission drive element. The result is that the clutch device can be designed to be particularly light, since torsional vibration peaks do not have to be absorbed by the clutch device.

Anstatt die erste Kupplungseinrichtung zwischen dem Sekundärmasseelement der Drehschwingungsdämpfeinheit und dem ersten Getriebeantriebselement anzuordnen, wird gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Antriebseinrichtung vorgeschlagen, dass die erste Kupplungseinrichtung in Baueinheit mit der Drehschwingungsdämpfeinheit ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die Drehschwingungsdämpfeinheit und die erste Kupplungseinrichtung zumindest teilweise einstückig miteinander ausgebildet sein können. Es ist beispielsweise denkbar, dass das Primärmasseelement und das erste Kupplungselement einstückig miteinander ausgebildet sind oder anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Alternativ oder zusätzlich kann vorgesehen sein, dass das Sekundärmasseelement der Drehschwingungsdämpfeinheit und das zweite Kupplungselement einstückig miteinander ausgebildet sind und/oder anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig miteinander verbunden sind. Hierdurch ergibt sich eine besonders geringe axiale Dicke der Baueinheit, die die Kupplungseinrichtung und die Drehschwingungsdämpfeinheit umfasst. Dadurch ist die Antriebseinrichtung besonders flexibel und/oder vielseitig einsetzbar, insbesondere wenn ein Bauraum der Antriebseinrichtung bzw. des Hybridkraftfahrzeugs in Axialrichtung der Kurbelwelle und/oder des ersten Getriebeantriebselements eingeschränkt ist, etwa bei Fahrzeug-Querarchitekturen, insbesondere mit zusätzlich oben liegenden Längsstrangverläufen. Demnach ermöglicht die Antriebseinrichtung, insbesondere bei einer Entwicklung der Antriebseinrichtung und/oder des Hybridkraftfahrzeugs, ein besonders vorteilhaftes Packaging.Instead of arranging the first clutch device between the secondary mass element of the torsional vibration damping unit and the first transmission drive element, it is proposed according to a further embodiment of the drive device that the first clutch device is designed as a structural unit with the torsional vibration damping unit. This means that the torsional vibration damping unit and the first clutch device can be formed at least partially in one piece with one another. It is conceivable, for example, that the primary mass element and the first clutch element are formed in one piece with one another or are otherwise connected to one another in a force-fitting, form-fitting and/or material-locking manner. Alternatively or additionally, it can be provided that the secondary mass element of the torsional vibration damping unit and the second clutch element are formed in one piece with one another and/or are otherwise connected to one another in a non-positive, positive and/or material manner. This results in a particularly small axial thickness of the assembly, which includes the clutch device and the torsional vibration damping unit. As a result, the drive device can be used particularly flexibly and/or in a variety of ways, in particular when the installation space of the drive device or the hybrid motor vehicle is limited in the axial direction of the crankshaft and/or the first transmission drive element, for example in the case of transverse vehicle architectures, in particular with additional longitudinal strand runs at the top. Accordingly, the drive device allows, in particular in a development of the drive device tion and / or the hybrid motor vehicle, a particularly advantageous packaging.

In Weiterbildung der Antriebseinrichtung ist vorgesehen, dass zwischen der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und dem Nebenaggregat bzw. dem mechanischen Kältemittelverdichter zur Leistungsübertragung ein Zugmitteltrieb ausgebildet ist. Das bedeutet, dass im Betrieb der Antriebseinrichtung bzw. im Betrieb des Hybridkraftfahrzeugs das Nebenaggregat mittels der zweiten elektrischen Maschine und über den Zugmitteltrieb angetrieben wird. So ist in vorteilhafter Weise der Einsatz eines zumeist deutlich teureren, elektrischen Kältemittelverdichters überflüssig, da stattdessen der zumeist deutlich kostengünstigere mechanische Kältemittelverdichter eingesetzt wird. Hierbei ist der Zugmitteltrieb zum Beispiel als ein Kettentrieb und/oder als ein Riementrieb ausgebildet. In alternativer Ausgestaltung der Antriebseinrichtung kann zwischen der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und dem Nebenaggregat zur Leistungsübertragung ein Stirnradgetriebe ausgebildet sein.In a further development of the drive device, it is provided that a traction drive is formed between the rotor shaft of the second electrical machine and the auxiliary unit or the mechanical refrigerant compressor for power transmission. This means that when the drive device is in operation or when the hybrid motor vehicle is in operation, the ancillary unit is driven by the second electric machine and via the traction drive. Advantageously, the use of an electrical refrigerant compressor, which is usually significantly more expensive, is superfluous, since the mechanical refrigerant compressor, which is usually significantly more cost-effective, is used instead. In this case, the traction drive is designed, for example, as a chain drive and/or as a belt drive. In an alternative embodiment of the drive device, a spur gear can be formed between the rotor shaft of the second electrical machine and the auxiliary unit for power transmission.

Im Zusammenhang mit dem Zugmitteltrieb ist in Weiterbildung der Antriebseinrichtung vorgesehen, dass ein Zugmittelantriebselement und die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine mittels der zweiten Kupplungseinrichtung selektiv drehfest verbindbar sind. So kann für kurzzeitige Leistungsanforderungen der mechanische Kältemittelverdichter bzw. das Nebenaggregat durch ein Verstellen der zweiten Kupplungseinrichtung in die Entkopplungsstellung von der Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine abgekoppelt werden, sodass eine gesamte mechanische Leistung, die mittels der sekundären Elektromaschine bereitgestellt wird, zum Erfüllen der kurzzeitigen Leistungsanforderung zur Verfügung steht. Eine solche kurzzeitige Leistungsanforderung dauert bis circa 15 Sekunden und ergibt sich zum Beispiel aufgrund eines Zustarts der Verbrennungskraftmaschine, einem Schaltsynchronisierungsvorgang, einer Traktionsunterstützung, etc. Falls das Nebenaggregat als der mechanische Kältemittelverdichter der Fahrzeugklimatisierungseinrichtung ausgebildet ist, entfällt bei geöffneter zweiter Kupplungseinrichtung für die Dauer der kurzzeitigen Leistungsanforderung, das heißt bis etwa 15 Sekunden, eine Klimatisierungsleistung, was jedoch von einem menschlichen Nutzer im Innenraum des Hybridkraftfahrzeugs kaum oder gar nicht wahrgenommen wird.In connection with the traction drive, a development of the drive device provides that a traction drive element and the rotor shaft of the second electrical machine can be selectively connected in a rotationally fixed manner by means of the second clutch device. For short-term performance requirements, the mechanical refrigerant compressor or the ancillary unit can be decoupled from the rotor shaft of the second electrical machine by moving the second clutch device into the decoupling position, so that the total mechanical power provided by the secondary electrical machine is used to meet the short-term performance requirement is available. Such a short-term power requirement lasts up to around 15 seconds and is the result, for example, of the internal combustion engine starting, a shift synchronization process, traction support, etc. If the ancillary unit is designed as the mechanical refrigerant compressor of the vehicle air-conditioning system, the second clutch device is open for the duration of the short-term Performance requirement, that is, up to about 15 seconds, an air conditioning performance, which is hardly or not at all perceived by a human user in the interior of the hybrid motor vehicle.

Die zweite Kupplungseinrichtung, mittels derer das Zugmittelantriebselement und die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine selektiv drehfest miteinander verbindbar sind, kann zum Beispiel als eine Magnetkupplung ausgeführt sein, welche zum einen einen besonders geringen Energieverbrauch und zum anderen eine besonders kurze Reaktionszeit aufweist.The second clutch device, by means of which the traction mechanism drive element and the rotor shaft of the second electric machine can be selectively connected in a rotationally fixed manner, can be designed, for example, as a magnetic clutch, which has particularly low energy consumption and a particularly short reaction time.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Betreiben einer gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildeten Antriebseinrichtung. Werden hierin im Zusammenhang mit dem Verfahren Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung dargelegt, so sind diese als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung anzusehen. Dies gilt ebenso umgekehrt. Bei dem Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung sind die zweite elektrische Maschine und das erste Getriebeantriebselement je nach Betriebsmodus voneinander entkoppelt oder miteinander zur Leistungsübertragung gekoppelt. Alternativ oder zusätzlich kann bei dem Verfahren vorgesehen sein, dass je nach Betriebsmodus das erste Getriebeantriebselement und die Kurbelwelle, insbesondere auf Seiten des Sekundärmasseelements, voneinander entkoppelt oder miteinander zur Leistungsübertragung gekoppelt sind. Dieses Verfahren bietet einen besonders vielseitigen bzw. flexiblen Einsatz der Antriebseinrichtung.The invention also relates to a method for operating a drive device designed according to the above description. If features, advantages and advantageous configurations of the drive device according to the invention are presented here in connection with the method, then these are to be regarded as features, advantages and advantageous configurations of the drive device according to the invention. This also applies vice versa. In the method for operating the drive device, the second electric machine and the first transmission drive element are decoupled from one another or coupled to one another for power transmission, depending on the operating mode. Alternatively or additionally, it can be provided in the method that, depending on the operating mode, the first transmission drive element and the crankshaft, in particular on the side of the secondary mass element, are decoupled from one another or are coupled to one another for power transmission. This method offers a particularly versatile and flexible use of the drive device.

Eine weitere Ausgestaltung des Verfahrens sieht vor, dass das Verfahren einen ersten Betriebsmodus aufweist, in dem die erste Kupplungseinrichtung in eine Entkopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Kurbelwelle und das erste Getriebeantriebselement unabhängig voneinander drehbar sind. Dabei - das heißt gleichzeitig - sind die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und das erste Getriebeantriebselement zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt. Daraus ergibt sich, dass die zweite elektrische Maschine als eine Funktionsmaschine eingesetzt wird, wodurch ein kombiniertes Anfahren bzw. ein serieller Betrieb, insbesondere im Niedriggeschwindigkeitsbereich, ermöglicht ist, wobei die Verbrennungskraftmaschine in vorteilhafter Weise von der restlichen Antriebseinrichtung entkoppelt ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Rotorwelle der Funktionsmaschine bzw. der zweiten elektrischen Maschine und die Antriebswelle des Nebenaggregats miteinander verbunden sind, sodass mittels der sekundären elektrischen Maschine das Nebenaggregat, beispielsweise der Kältemittelverdichter, angetrieben wird.A further embodiment of the method provides that the method has a first operating mode in which the first clutch device is adjusted to a decoupling position, as a result of which the crankshaft and the first transmission drive element can be rotated independently of one another. The rotor shaft of the second electrical machine and the first transmission drive element are coupled to one another for power transmission, ie simultaneously. As a result, the second electrical machine is used as a functional machine, enabling combined starting or serial operation, particularly in the low-speed range, with the internal combustion engine advantageously being decoupled from the remaining drive device. In particular, it can be provided that the rotor shaft of the functional machine or the second electric machine and the drive shaft of the auxiliary unit are connected to one another, so that the auxiliary unit, for example the refrigerant compressor, is driven by the secondary electric machine.

Alternativ oder zusätzlich kann der erste Betriebsmodus dazu eingesetzt werden, eine elektrische Initialbeschleunigung durchzuführen, wobei die Antriebseinrichtung bzw. das mit der Antriebseinrichtung ausgerüstete Hybridkraftfahrzeug rein elektrisch geschwindigkeitszunehmend beschleunigt wird. Dabei kommen in vorteilhafter Weise sowohl die primäre elektrische Maschine als auch die sekundäre elektrische Maschine zum Einsatz wodurch ein besonders vorteilhaftes Beschleunigungsverhalten des Hybridkraftfahrzeugs ermöglicht ist.Alternatively or additionally, the first operating mode can be used to carry out an initial electrical acceleration, with the drive device or the hybrid motor vehicle equipped with the drive device being accelerated purely electrically with increasing speed. In this case, both the primary electrical machine and the secondary electrical machine are used in an advantageous manner particularly advantageous acceleration behavior of the hybrid motor vehicle is made possible.

Gemäß einer Weiterbildung des Verfahrens weist dieses einen zweiten Betriebsmodus auf, in dem die erste Kupplungseinrichtung in eine Kopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Kurbelwelle und das erste Getriebeantriebselement zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind. Gleichzeitig sind dabei die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und das erste Getriebeantriebselement zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt. So ist zum einen eine besonders vorteilhafte Motorzustartfunktion (Verbrennungskraftmaschine wird während der Fahrt an-/zugeschaltet) ermöglicht, bei welcher die zweite elektrische Maschine bzw. die sekundäre elektrische Maschine zum Andrehen bzw. Anlasten der Verbrennungskraftmaschine eingesetzt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der zweite Betriebsmodus dazu eingesetzt werden, eine besonders vorteilhafte Schaltsynchronisierung zum Schalten bzw. Gangwechseln von Getriebegangstufen der Hybridgetriebeeinrichtung auszuführen. Insbesondere hinsichtlich des reduzierten Mechanikanteils der Hybridgetriebeeinrichtung ist der Einsatz der zweiten elektrischen Maschine von besonderem Vorteil, da insbesondere vorgesehen ist, dass die Hybridgetriebeeinrichtung besonders wenige oder überhaupt keine mechanischen Synchronisierungselemente aufweist. Denn die Synchronisierungsfunktionalität der Hybridgetriebeeinrichtung wird mittels der sekundären elektrischen Maschine bereitgestellt. Dies führt erneut zu einem Massevorteil der Hybridgetriebeeinrichtung gegenüber herkömmlichen Getrieben.According to a further development of the method, the latter has a second operating mode in which the first clutch device is adjusted to a coupling position, as a result of which the crankshaft and the first transmission drive element are coupled to one another for power transmission. At the same time, the rotor shaft of the second electrical machine and the first transmission drive element are coupled to one another for power transmission. On the one hand, a particularly advantageous engine start function (internal combustion engine is switched on/off while driving) is made possible, in which the second electrical machine or the secondary electrical machine is used to crank or load the internal combustion engine. Alternatively or additionally, the second operating mode can be used to carry out a particularly advantageous shift synchronization for shifting or changing gears of transmission gears of the hybrid transmission device. The use of the second electrical machine is particularly advantageous with regard to the reduced mechanical component of the hybrid transmission device, since it is provided in particular that the hybrid transmission device has very few or no mechanical synchronization elements at all. This is because the synchronization functionality of the hybrid transmission device is provided by the secondary electrical machine. This again leads to a mass advantage for the hybrid transmission device compared to conventional transmissions.

In einem dritten Betriebsmodus bzw. in weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird eine Abgasnachbehandlungseinrichtung auf eine vorgegebene Mindestbetriebstemperatur aufgeheizt. Hierzu wird die zweite elektrische Maschine mittels der Verbrennungskraftmaschine generatorisch angetrieben, wodurch die Verbrennungskraftmaschine im befeuerten Betrieb besonders warmes bzw. heißes Abgas ausstößt, wodurch Elemente der Abgasnachbehandlungseinrichtung, die an einer Abgasseite der Verbrennungskraftmaschine angeschlossen sind, in vorteilhafter Weise besonders schnell bzw. besonders effizient erwärmt werden. Hierdurch werden katalytische Reaktionen der Abgasnachbehandlungseinrichtung unterstützt, insbesondere wird eine unerwünschte Kaltlaufphase der Abgasnachbehandlungseinrichtung in vorteilhafter Weise besonders kurz. Die Abgasnachbehandlungseinrichtung kann als Teil der Verbrennungskraftmaschine bzw. als Teil der Antriebseinrichtung oder als Teil des Hybridkraftfahrzeugs angesehen werden. Indem die Mindestbetriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung besonders schnell erreicht wird und/oder indem die Mindestbetriebstemperatur der Abgasnachbehandlungseinrichtung mittels des dritten Betriebsmodus besonders stabil aufrechterhalten wird, ergibt sich in vorteilhafter Weise ein besonders geringer Emissionsausstoß bzw. eine besonders hohe Abgasqualität des Hybridkraftfahrzeugs.In a third operating mode or in a further embodiment of the method, an exhaust gas aftertreatment device is heated to a predetermined minimum operating temperature. For this purpose, the second electrical machine is driven as a generator by the internal combustion engine, as a result of which the internal combustion engine emits particularly warm or hot exhaust gas in fired operation, as a result of which elements of the exhaust gas aftertreatment device that are connected to an exhaust gas side of the internal combustion engine are advantageously heated particularly quickly and particularly efficiently will. As a result, catalytic reactions of the exhaust gas aftertreatment device are supported, in particular an undesired cold running phase of the exhaust gas aftertreatment device is advantageously particularly short. The exhaust aftertreatment device can be regarded as part of the internal combustion engine or as part of the drive device or as part of the hybrid motor vehicle. By the minimum operating temperature of the exhaust gas aftertreatment device being reached particularly quickly and/or by the minimum operating temperature of the exhaust gas aftertreatment device being maintained in a particularly stable manner by means of the third operating mode, particularly low emissions or a particularly high exhaust gas quality of the hybrid motor vehicle results in an advantageous manner.

Einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens zufolge ist ein vierter Betriebsmodus vorgesehen, in dem die zweite Kupplungseinrichtung in eine Kopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Antriebswelle des Nebenaggregats und die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind. Gleichzeitig sind die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und das erste Getriebeantriebselement voneinander entkoppelt. Generell kann bei der Antriebseinrichtung vorgesehen sein, dass diese eine dritte Kupplungseinrichtung aufweist, mittels derer die Rotorwelle der zweiten elektrischen Maschine und das erste Getriebeantriebselement selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Das bedeutet, dass in diesem vierten Betriebsmodus, der als Dauerbetriebsmodus bezeichnet werden kann, die Rotorwelle der sekundären elektrischen Maschine und die restliche Antriebseinrichtung voneinander entkoppelt sind, wodurch ein besonders effizienter Betrieb des Nebenaggregats gewährleistet ist.According to a further embodiment of the method, a fourth operating mode is provided, in which the second clutch device is adjusted to a coupling position, as a result of which the drive shaft of the auxiliary unit and the rotor shaft of the second electrical machine are coupled to one another for power transmission. At the same time, the rotor shaft of the second electrical machine and the first transmission drive element are decoupled from one another. In general, it can be provided in the drive device that it has a third clutch device, by means of which the rotor shaft of the second electrical machine and the first transmission drive element can be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner. This means that in this fourth operating mode, which can be referred to as continuous operating mode, the rotor shaft of the secondary electrical machine and the rest of the drive device are decoupled from one another, as a result of which particularly efficient operation of the auxiliary unit is ensured.

In alternativer Ausgestaltung des vierten Betriebsmodus sind die zweite Kupplungseinrichtung und die dritte Kupplungseinrichtung gleichzeitig in die jeweilige Kopplungsstellung verstellt. Das bedeutet, dass in diesem Zustand im vierten Betriebsmodus mittels der zweiten elektrischen Maschine sowohl das Nebenaggregat als auch das erste Getriebeantriebselement angetrieben werden.In an alternative embodiment of the fourth operating mode, the second clutch device and the third clutch device are simultaneously adjusted into the respective coupling position. This means that in this state, in the fourth operating mode, both the auxiliary unit and the first transmission drive element are driven by the second electric machine.

Es ist weiter wenigstens ein Mischbetriebsmodus der Antriebseinrichtung denkbar, in welchem die Antriebseinrichtung gleichzeitig in zwei oder mehr der zuvor dargelegten Betriebsmodi betrieben wird, wobei der jeweilige der zuvor dargelegten Betriebsmodi nur teilweise aktiviert sein kann.At least one mixed operating mode of the drive device is also conceivable, in which the drive device is operated simultaneously in two or more of the operating modes set out above, it being possible for each of the operating modes set out above to be only partially activated.

Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Hybridkraftfahrzeug, das eine gemäß der vorstehenden Beschreibung ausgebildete Antriebseinrichtung aufweist. Dabei ist diese Antriebseinrichtung gemäß einem nach der vorstehenden Beschreibung ausgebildeten Verfahren betreibbar. Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hybridkraftfahrzeugs sind als Merkmale, Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebseinrichtung anzusehen und umgekehrt.In addition, the invention relates to a hybrid motor vehicle which has a drive device designed in accordance with the above description. This drive device can be operated according to a method designed according to the above description. Features, advantages and advantageous configurations of the hybrid motor vehicle according to the invention are to be regarded as features, advantages and advantageous configurations of the drive device according to the invention and vice versa.

Weitere Merkmale der Erfindung können sich aus den Ansprüchen, den Figuren und der Figurenbeschreibung ergeben. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung und/oder in den Figuren allein gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.Further features of the invention can result from the claims, the figures and the description of the figures. The features and features mentioned above in the description Combinations and the features and feature combinations shown below in the description of the figures and/or in the figures alone can be used not only in the combination specified in each case, but also in other combinations or on their own, without departing from the scope of the invention.

Figurenlistecharacter list

  • 1 eine schematische Ansicht einer Antriebseinrichtung für ein Hybridkraftfahrzeug, wobei eine Verbrennungskraftmaschine und ein Getriebeantriebselement mittels einer ersten Kupplungseinrichtung selektiv drehfest miteinander koppelbar sind; 1 a schematic view of a drive device for a hybrid motor vehicle, wherein an internal combustion engine and a transmission drive element can be selectively coupled to one another in a torque-proof manner by means of a first clutch device;
  • 2 eine schematische Ansicht eines Abschnitts der Antriebseinrichtung mit der ersten Kupplungseinrichtung in alternativer Ausgestaltung; 2 a schematic view of a portion of the drive device with the first clutch device in an alternative embodiment;
  • 3 eine schematische Ansicht des Abschnitts der Antriebseinrichtung mit der ersten Kupplungseinrichtung in weiterer alternativer Ausgestaltung; und 3 a schematic view of the portion of the drive device with the first clutch device in a further alternative embodiment; and
  • 4 eine vereinfachte schematische Ansicht der Antriebseinrichtung, die ein Nebenaggregat aufweist. 4 a simplified schematic view of the drive device having an auxiliary unit.

In den Figuren sind gleiche und funktionsgleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen versehen.In the figures, identical and functionally identical elements are provided with the same reference symbols.

In der folgenden Beschreibung werden eine Antriebseinrichtung 1 für ein Hybridkraftfahrzeug 2 und ein Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung 1 gemeinsam erläutert. Hierbei ist das Hybridkraftfahrzeug 2 in 1 lediglich teilweise dargestellt. Die Antriebseinrichtung 1 ist für das Hybridkraftfahrzeug 2 vorgesehen, was bedeutet, dass die Antriebseinrichtung 1 in Einbaulage beispielsweise an einer Kraftfahrzeugachse 3 angeordnet ist. An seitlichen Enden der Kraftfahrzeugachse 3 sind Räder 4 des Hybridkraftfahrzeugs 2 angeordnet, über welche die Antriebseinrichtung 1 und infolgedessen das Hybridkraftfahrzeug 2 auf einem Boden bzw. Fahrbahnbelag aufgestellt ist. Insoweit kann es sich bei der Kraftfahrzeugachse 3 um eine Kraftfahrzeugantriebsachse der Antriebseinrichtung 1 bzw. des Hybridkraftfahrzeugs 2 handeln. Durch die Kraftfahrzeugachse 3 kann eine Vorderachse oder eine Hinterachse des Hybridkraftfahrzeugs 2 gebildet sein.In the following description, a drive device 1 for a hybrid motor vehicle 2 and a method for operating the drive device 1 are explained together. Here, the hybrid motor vehicle is 2 in 1 only partially shown. The drive device 1 is provided for the hybrid motor vehicle 2, which means that the drive device 1 is arranged in the installed position, for example on a motor vehicle axle 3. Wheels 4 of the hybrid motor vehicle 2 are arranged at the lateral ends of the motor vehicle axle 3, via which the drive device 1 and consequently the hybrid motor vehicle 2 are set up on a floor or road surface. In this respect, the motor vehicle axle 3 can be a motor vehicle drive axle of the drive device 1 or of the hybrid motor vehicle 2 . A front axle or a rear axle of the hybrid motor vehicle 2 can be formed by the motor vehicle axle 3 .

Die Antriebseinrichtung 1 weist eine Hybridgetriebeeinrichtung 5 auf, die als eine dedizierte Hybridgetriebeeinrichtung bzw. als eine DHT-Getriebeeinrichtung ausgebildet ist. In einem lediglich zu Beschreibungszwecken definierten Abschnitt 6 der Antriebseinrichtung 1 weist die Antriebseinrichtung 1, insbesondere die Hybridgetriebeeinrichtung 5, ein erstes Getriebeantriebselement 7 auf, welches zum Beispiel als ein Stirnrad ausgebildet ist und mit einem Räderwerk 8 der Hybridgetriebeeinrichtung 5 kämmt. Wird also im Betrieb der Antriebseinrichtung 1 das erste Getriebeantriebselement 7 angetrieben, drehen sich - je nach Schaltstellung bzw. eingelegter Getriebegangstufe - unterschiedliche Räder des Räderwerks 8, sodass den Rädern 4 der Antriebseinrichtung 1 bzw. des Hybridkraftfahrzeugs 2 mechanische Leistung bzw. Traktionsleistung bereitgestellt wird, um das Hybridkraftfahrzeug 2 fortzubewegen.The drive device 1 has a hybrid transmission device 5, which is designed as a dedicated hybrid transmission device or as a DHT transmission device. In a section 6 of the drive device 1 defined only for purposes of description, the drive device 1, in particular the hybrid transmission device 5, has a first transmission drive element 7, which is designed, for example, as a spur gear and meshes with a wheel train 8 of the hybrid transmission device 5. If the first transmission drive element 7 is driven during operation of the drive device 1, different wheels of the wheel train 8 rotate, depending on the shift position or engaged gear stage, so that the wheels 4 of the drive device 1 or of the hybrid motor vehicle 2 are provided with mechanical power or traction power. to move the hybrid motor vehicle 2 .

Die Antriebseinrichtung 1 weist weiter eine Verbrennungskraftmaschine 9 auf, deren Kurbelwelle 10 und das erste Getriebeantriebselement 7 mittels einer ersten Kupplungseinrichtung 11 der Antriebseinrichtung 1 selektiv drehfest miteinander koppelbar sind. Das bedeutet, dass die Antriebseinrichtung 1 die erste Kupplungseinrichtung 11 aufweist.The drive device 1 also has an internal combustion engine 9, the crankshaft 10 and the first gear drive element 7 of which can be selectively coupled to one another in a rotationally fixed manner by means of a first clutch device 11 of the drive device 1. This means that the drive device 1 has the first clutch device 11 .

Eine erste, primäre elektrische Maschine 12 der Antriebseinrichtung 1 ist über ein zweites Getriebeantriebselement 13 mit der Hybridgetriebeeinrichtung 5, insbesondere mit dessen Räderwerk 8, drehfest, das heißt zur Leistungsübertragung gekoppelt. Wird die erste elektrische Maschine 12, die auch als EMA bezeichnet werden kann, im Betrieb der Antriebseinrichtung 1 motorisch betrieben, stellt die primäre bzw. erste elektrische Maschine 12 der Hybridgetriebeeinrichtung 5, insbesondere deren Räderwerk 8, mechanische Leistung bereit. Wird im Betrieb der Antriebseinrichtung 1 die erste elektrische Maschine 12 generatorisch betrieben, stellt die Hybridgetriebeeinrichtung 5 der ersten elektrischen Maschine 12 mechanische Leistung bereit.A first, primary electrical machine 12 of the drive device 1 is connected via a second transmission drive element 13 to the hybrid transmission device 5, in particular to its gear train 8, in a rotationally fixed manner, that is to say for power transmission. If the first electrical machine 12, which can also be referred to as EMA, is operated as a motor during operation of the drive device 1, the primary or first electrical machine 12 of the hybrid transmission device 5, in particular its wheel train 8, provides mechanical power. If the first electric machine 12 is operated as a generator when the drive device 1 is in operation, the hybrid transmission device 5 provides the first electric machine 12 with mechanical power.

Als weiteren Bestandteil weist die Antriebseinrichtung 1 eine zweite, sekundäre elektrische Maschine 14 auf, deren Rotorwelle 15 und das erste Getriebeantriebselement 7 selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind. Ein Nebenaggregat 16 (siehe 4), das im vorliegenden Beispiel als ein mechanischer Kältemittelverdichter (etwa für eine Fahrzeuginnenraumklimatisierungseinrichtung) ausgebildet ist, ist über dessen Antriebswelle 17 mit der Rotorwelle 15 der zweiten elektrischen Maschine 14 selektiv zur Leistungsübertragung koppelbar. Hierzu weist die Antriebseinrichtung 1 im vorliegenden Beispiel zwischen der Rotorwelle 15 der sekundären elektrischen Maschine 14 und dem Nebenaggregat 16 bzw. dem Kältemittelverdichter einen Zugmitteltrieb 18 auf, wobei ein Zugmittelantriebselement 19 des Zugmitteltriebs 18 und die Rotorwelle der sekundären elektrischen Maschine 14 mittels einer zweiten Kupplungseinrichtung 20 der Antriebseinrichtung 1 selektiv drehfest miteinander verbindbar sind. Ein endloses Zugmittel des Zugmitteltriebs 18 ist im vorliegenden Beispiel durch einen Riemen gebildet, sodass es sich bei dem Zugmittelantriebselement 19 um eine Riemenscheibe, insbesondere um eine von der Rotorwelle 15 entkoppelbare Riemenscheibe, handelt.As a further component, the drive device 1 has a second, secondary electrical machine 14, the rotor shaft 15 and the first transmission drive element 7 of which can be selectively coupled to one another for power transmission. An auxiliary unit 16 (see 4 ), which is designed in the present example as a mechanical refrigerant compressor (e.g. for a vehicle interior air conditioning device), can be selectively coupled via its drive shaft 17 to the rotor shaft 15 of the second electric machine 14 for power transmission. For this purpose, the drive device 1 in the present example has a traction drive 18 between the rotor shaft 15 of the secondary electrical machine 14 and the auxiliary unit 16 or the refrigerant compressor, with a traction drive element 19 of the traction drive 18 and the rotor shaft of the secondary electrical machine 14 being connected by means of a second clutch device 20 of the drive device 1 can be selectively connected to one another in a rotationally fixed manner. An endless traction mechanism of the traction mechanism drive 18 is in the present example formed by a belt, so that the traction drive element 19 is a pulley, in particular a pulley that can be decoupled from the rotor shaft 15 .

Wie in 1 dargestellt ist, weist die Antriebseinrichtung 1 eine Drehschwingungsdämpfeinheit 21 auf, vorliegend ein Zweimassenschwungrad. Die Drehschwingungsdämpfeinheit 21 bzw. das Zweimassenschwungrad - siehe 2 und 3 - weist ein Primärmasseelement 22 und ein Sekundärmasseelement 23 auf. Dabei ist das Primärmasseelement 22 drehfest mit der Kurbelwelle 10 der Verbrennungskraftmaschine 9 verbunden, wohingegen das Sekundärmasseelement 23 über eine Federeinrichtung 24 der Drehschwingungsdämpfeinheit 21 mit dem Primärmasseelement 22 verbunden ist. Das bedeutet, dass das Sekundärmasseelement 23 unter einem Spannen/Entspannen der Federeinrichtung 24 um die Kurbelwelle 10 bzw. dessen Längsmittenachse rotierbar ist.As in 1 is shown, the drive device 1 has a torsional vibration damping unit 21, in this case a dual-mass flywheel. The torsional vibration damping unit 21 or the dual-mass flywheel - see 2 and 3 - Has a primary mass element 22 and a secondary mass element 23 . The primary mass element 22 is connected in a torque-proof manner to the crankshaft 10 of the internal combustion engine 9 , whereas the secondary mass element 23 is connected to the primary mass element 22 via a spring device 24 of the torsional vibration damping unit 21 . This means that the secondary mass element 23 can be rotated about the crankshaft 10 or its longitudinal central axis while the spring device 24 is tensioned/relaxed.

In Bezug auf eine Leistungsabgaberichtung der Verbrennungskraftmaschine 9 ist die erste Kupplungseinrichtung 11 zwischen dem Sekundärmasseelement 23 der Drehschwingungsdämpfeinheit 21 und dem ersten Getriebeantriebselement 7 angeordnet (siehe 1 und 2) oder in Baueinheit 25 mit der Drehschwingungsdämpfeinheit 21 ausgeführt (siehe 3).With respect to a power output direction of the internal combustion engine 9, the first clutch device 11 is arranged between the secondary mass element 23 of the torsional vibration damping unit 21 and the first transmission drive element 7 (see FIG 1 and 2 ) or in unit 25 with the torsional vibration damping unit 21 (see 3 ).

Wie weiter aus 1 zu entnehmen ist, kann die erste Kupplungseinrichtung 11 als eine Reibescheibenkupplung 26 ausgebildet sein, die im Vergleich mit einer herkömmlichen Anfahrkupplung, beispielsweise eines herkömmlichen bzw. konventionell ausgebildeten Kraftfahrzeugs, kleiner ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die erste Kupplungseinrichtung 11 ganz oder teilweise durch die Reibscheibenkupplung 26 gebildet sein kann.How further from 1 As can be seen, the first clutch device 11 can be in the form of a friction disc clutch 26 which is smaller in comparison with a conventional starting clutch, for example in a conventional or conventionally designed motor vehicle. This means that the first clutch device 11 can be formed entirely or partially by the friction disk clutch 26 .

Alternativ oder zusätzlich - siehe 2 und 3 - weist die erste Kupplungseinrichtung 11 eine Formschlusseinrichtung 27 auf. Das bedeutet, dass die erste Kupplungseinrichtung 11 ganz oder teilweise durch die Formschlusseinrichtung 27 gebildet sein kann.Alternatively or additionally - see 2 and 3 - The first coupling device 11 has a form-fitting device 27 . This means that the first clutch device 11 can be formed entirely or partially by the positive-locking device 27 .

Aus den Figuren geht des Weiteren hervor, dass die Verbrennungskraftmaschine 9, die elektrischen Maschinen 12, 14 sowie die Hybridgetriebeeinrichtung 5 jeweils achsparallel zueinander angeordnet sind. Dabei weist die Antriebseinrichtung 1 zwischen dem ersten Getriebeantriebselement 7 und der Kurbelwelle 10, insbesondere dem Sekundärmasseelement 23, ein Eingangsgetriebe 28 auf, das einen Zugmitteltrieb und/oder ein Stirnradgetriebe aufweist. In Zusammenschau der 1 mit 2 wird deutlich, dass die erste Kupplungseinrichtung 11 direkt zwischen dem Eingangsgetriebe 28 und dem Sekundärmasseelement 23 oder direkt zwischen dem Eingangsgetriebe 28 und dem ersten Getriebeantriebselement 7 angeordnet sein kann.The figures also show that the internal combustion engine 9, the electric machines 12, 14 and the hybrid transmission device 5 are each arranged axis-parallel to one another. The drive device 1 has an input gear 28 between the first gear drive element 7 and the crankshaft 10, in particular the secondary mass element 23, which has a flexible drive and/or a spur gear. In synopsis of 1 With 2 it becomes clear that the first clutch device 11 can be arranged directly between the input gear 28 and the secondary mass element 23 or directly between the input gear 28 and the first gear drive element 7 .

In 3 hingegen ist die Baueinheit 25 dargestellt, die die Drehschwingungsdämpfeinheit 21 und die erste Kupplungseinrichtung 11 umfasst. Das bedeutet, dass die Drehschwingungsdämpfeinheit 21 und die erste Kupplungseinrichtung 11 beispielsweise zumindest einstückig miteinander ausgebildet sind und/oder anderweitig kraft-, form- und/oder stoffschlüssig aneinander fixiert sind, wodurch die Baueinheit 25 aus der Drehschwingungsdämpfeinheit 21 und der ersten Kupplungseinrichtung 11 gebildet ist. Mit anderen Worten ist die erste Kupplungseinrichtung 11 in die Drehschwingungsdämpfeinheit 21 integriert oder umgekehrt.In 3 on the other hand, the structural unit 25 is shown, which comprises the torsional vibration damping unit 21 and the first clutch device 11 . This means that the torsional vibration damping unit 21 and the first coupling device 11 are formed, for example, at least in one piece with one another and/or are otherwise fixed to one another in a non-positive, positive and/or materially locking manner, as a result of which the structural unit 25 is formed from the torsional vibration damping unit 21 and the first coupling device 11 . In other words, the first clutch device 11 is integrated into the torsional vibration damping unit 21 or vice versa.

In weiterer Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 1 und wie in 4 dargestellt, kann eine dritte Kupplungseinrichtung 29 vorgesehen sein, mittels derer die Rotorwelle 15 der sekundären elektrischen Maschine 14 und das erste Getriebeantriebselement 7 selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind. Hierbei kann die dritte Kupplungseinrichtung 29 gleich oder ähnlich der zweiten Kupplungseinrichtung 20 und/oder der ersten Kupplungseinrichtung 11 ausgebildet sein.In a further embodiment of the drive device 1 and as in 4 shown, a third clutch device 29 can be provided, by means of which the rotor shaft 15 of the secondary electrical machine 14 and the first transmission drive element 7 can be selectively coupled to one another for power transmission. In this case, the third clutch device 29 can be configured identically or similarly to the second clutch device 20 and/or the first clutch device 11 .

Das Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung 1 weist wenigstens einen Betriebsmodus, insbesondere mehrere Betriebsmodi auf, wobei die zweite elektrische Maschine 14 und das erste Getriebeantriebselement 7 je nach Betriebsmodus voneinander entkoppelt oder miteinander zur Leistungsübertragung gekoppelt sind. Gleiches gilt analog für die Kurbelwelle 10 der Verbrennungskraftmaschine 9 und das erste Getriebeantriebselement 7. So ist beispielsweise vorgesehen, dass in einem ersten Betriebsmodus die erste Kupplungseinrichtung 11 in die Entkopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Kurbelwelle 10 und das erste Getriebeantriebselement 7 unabhängig voneinander bzw. gegeneinander drehbar sind. Dabei sind die Rotorwelle 15 der zweiten elektrischen Maschine 14 und das erste Getriebeantriebselement 7 zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt, was bedeutet, dass - sofern vorhanden - die dritte Kupplungseinrichtung 29 in die Kopplungsstellung verstellt ist.The method for operating the drive device 1 has at least one operating mode, in particular a plurality of operating modes, with the second electric machine 14 and the first transmission drive element 7 being decoupled from one another or coupled to one another for power transmission, depending on the operating mode. The same applies analogously to the crankshaft 10 of the internal combustion engine 9 and the first transmission drive element 7. For example, it is provided that in a first operating mode the first clutch device 11 is adjusted to the decoupling position, whereby the crankshaft 10 and the first transmission drive element 7 are independent of one another or against one another are rotatable. The rotor shaft 15 of the second electrical machine 14 and the first transmission drive element 7 are coupled to one another for power transmission, which means that—if present—the third clutch device 29 is adjusted to the coupling position.

Hierin gilt generell für die jeweilige Kupplungseinrichtung 11, 20, 29, dass, wenn diese in die Entkopplungsstellung verstellt ist, die damit in Verbindung stehenden Elemente der Antriebseinrichtung 1 voneinander entkoppelt bzw. voneinander entsperrt sind, sodass die mit der entsprechenden Kupplungseinrichtung 11, 20, 29 in Verbindung stehenden Elemente der Antriebseinrichtung 1 relativ zueinander verdrehbar sind. Dahingegen gilt für die jeweilige Kupplungseinrichtung 11, 20, 29, dass, wenn diese in die Kopplungsstellung verstellt ist, die mit der entsprechenden Kupplungseinrichtung 11, 20, 29 in Verbindung stehenden Elemente der Antriebseinrichtung 1 gegen ein unabhängiges bzw. relatives Verdrehen gesperrt bzw. miteinander verbunden sind. Hierunter ist nicht zwangsweise eine lediglich axiale Kopplung bzw. Verbindung der entsprechenden Elemente der Antriebseinrichtung 1 zu verstehen; hierin ist generell unter „zur Leistungsübertragung gekoppelt“ bzw. „drehfest miteinander gekoppelt“ eine mechanische Zwangsläufigkeit zwischen den entsprechenden Elementen der Antriebseinrichtung 1 zu verstehen. Hierbei können Drehmoment und/oder Drehzahl der mit der entsprechenden Kupplungseinrichtung 11, 20, 29 in Verbindung stehenden Elemente der Antriebseinrichtung 1 mit einem Übersetzungsverhältnis übersetzt sein, insbesondere wenn zwischen den beiden mit der entsprechenden Kupplungseinrichtung 11, 20, 29 in Verbindung stehenden Elemente ein Übersetzungsmechanismus angeordnet ist, zum Beispiel der Zugmitteltrieb 18, das Eingangsgetriebe 28 etc.It generally applies here to the respective coupling device 11, 20, 29 that, when it is adjusted to the decoupling position, the elements of the drive device 1 connected thereto are decoupled from one another or unlocked from one another, so that the corresponding coupling device 11, 20, 29 connected elements of the drive device 1 are rotatable relative to each other. On the other hand, it applies to the respective coupling device 11, 20, 29 that, when this is adjusted to the coupling position, the elements of the drive device 1 connected to the corresponding coupling device 11, 20, 29 are locked or connected to one another against independent or relative rotation. This does not necessarily mean a merely axial coupling or connection of the corresponding elements of the drive device 1; here, “coupled for power transmission” or “rotatably coupled to one another” is to be understood as meaning a mechanical inevitability between the corresponding elements of the drive device 1 . The torque and/or speed of the elements of drive device 1 connected to the corresponding clutch device 11, 20, 29 can be translated with a transmission ratio, in particular if there is a transmission mechanism between the two elements connected to the corresponding clutch device 11, 20, 29 is arranged, for example the traction drive 18, the input gear 28 etc.

Wird die Antriebseinrichtung 1 gemäß dem Verfahren in dem ersten Betriebsmodus betrieben, ist hierdurch ein rein elektrischer Fahrbetriebsmodus gegeben, bei welchem die primäre elektrische Maschine 12 und die sekundäre elektrische Maschine 14 gemeinsam Traktionsleistung bereitstellen, die mittels der Hybridgetriebeeinrichtung 5 summiert und als Gesamtleistung an einem Getriebeabtriebselement 30 (siehe 4) bereitgestellt wird.If the drive device 1 is operated according to the method in the first operating mode, this results in a purely electric driving mode, in which the primary electrical machine 12 and the secondary electrical machine 14 together provide traction power, which is added together by means of the hybrid transmission device 5 and as a total power at a transmission output element 30 (see 4 ) provided.

Eine Motorstartfunktionalität und/oder eine Schaltsynchronisierungsfunktionalität ist in einem zweiten Betriebsmodus des Verfahrens zum Betreiben der Antriebseinrichtung 1 bereitgestellt, wobei in diesem zweiten Betriebsmodus die erste Kupplungseinrichtung 11 in eine Kopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Kurbelwelle 10 und das erste Getriebeantriebselement 7 zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind. Gleichzeitig sind in diesem zweiten Betriebsmodus die Rotorwelle 15 der zweiten elektrischen Maschine 14 und das erste Getriebeantriebselement 7 zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt. Somit gilt für den zweiten Betriebsmodus, dass die erste Kupplungseinrichtung 11 und die dritte Kupplungseinrichtung 29 jeweils in der Kopplungsstellung angeordnet sind. An engine start functionality and/or a shift synchronization functionality is provided in a second operating mode of the method for operating the drive device 1, with the first clutch device 11 being adjusted into a coupling position in this second operating mode, as a result of which the crankshaft 10 and the first transmission drive element 7 are coupled to one another for power transmission . At the same time, in this second operating mode, the rotor shaft 15 of the second electrical machine 14 and the first transmission drive element 7 are coupled to one another for power transmission. Thus, for the second operating mode, the first clutch device 11 and the third clutch device 29 are each arranged in the coupling position.

Eine Abgasnachbehandlungseinrichtung (nicht dargestellt) des Hybridkraftfahrzeugs 2 ist in einem dritten Betriebsmodus des Verfahrens zum Betreiben der Antriebseinrichtung 1 auf eine vorgegebene oder vorgebbare Mindestbetriebstemperatur aufheizbar, indem die zweite elektrische Maschine 14 mittels der Verbrennungskraftmaschine 9 generatorisch angetrieben wird. Hierbei sind die erste Kupplungseinrichtung 11 und die dritte Kupplungseinrichtung 29 jeweils in die Kopplungsstellung verstellt, wodurch dieser dritte Betriebsmodus als ein Unterbetriebsmodus des zweiten Betriebsmodus angesehen werden kann.In a third operating mode of the method for operating the drive device 1, an exhaust gas aftertreatment device (not shown) of the hybrid motor vehicle 2 can be heated to a predetermined or predeterminable minimum operating temperature by the second electric machine 14 being driven as a generator by the internal combustion engine 9. Here, the first coupling device 11 and the third coupling device 29 are each adjusted to the coupling position, as a result of which this third operating mode can be regarded as a sub-operating mode of the second operating mode.

Des Weiteren ist bei dem Verfahren zum Betreiben der Antriebseinrichtung 1 ein vierter Betriebsmodus vorgesehen, in welchem das Nebenaggregat 16, insbesondere der mechanische Kältemittelverdichter, mittels der zweiten elektrischen Maschine 14 angetrieben wird. Hierzu ist im vierten Betriebsmodus die zweite Kupplungseinrichtung 20 in die Kopplungsstellung verstellt, wodurch die Antriebswelle 17 des Nebenaggregats 16 und die Rotorwelle 15 der sekundären elektrischen Maschine 14 zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind. Des Weiteren gilt für den vierten Betriebsmodus, dass die Rotorwelle 15 der zweiten elektrischen Maschine 14 und das erste Getriebeantriebselement 7 voneinander entkoppelt sind. Somit ist im vierten Betriebsmodus vorgesehen, dass die dritte Kupplungseinrichtung 29, sofern diese vorhanden ist, in die Entkopplungsstellung verstellt ist.Furthermore, in the method for operating the drive device 1, a fourth operating mode is provided, in which the ancillary unit 16, in particular the mechanical refrigerant compressor, is driven by the second electrical machine 14. For this purpose, the second clutch device 20 is moved into the coupling position in the fourth operating mode, as a result of which the drive shaft 17 of the auxiliary unit 16 and the rotor shaft 15 of the secondary electrical machine 14 are coupled to one another for power transmission. Furthermore, for the fourth operating mode, the rotor shaft 15 of the second electrical machine 14 and the first transmission drive element 7 are decoupled from one another. It is thus provided in the fourth operating mode that the third clutch device 29, if present, is adjusted to the decoupling position.

Insgesamt zeigt die Erfindung, wie die zweite elektrische Maschine 14 besonders vielseitig als Funktionsmaschine der Antriebseinrichtung 1 eingesetzt werden kann. Durch das dem Betrieb der Antriebseinrichtung 1 zugrundeliegende Verfahren und durch die hierin beschriebene Ausgestaltung der Antriebseinrichtung 1 ist es ermöglicht, die Antriebseinrichtung 1 besonders vielseitig und/oder flexibel in Hybridkraftfahrzeugen einzusetzen, die dem C-Segment oder höher zugeordnet sind. Obwohl in der Antriebseinrichtung 1 lediglich zwei elektrische Maschinen, nämlich die erste elektrische Maschine 12 und die zweite elektrische Maschine 14, eingesetzt sind, sind Zusatzfunktionen ermöglicht, die im Stand der Technik nur mit Einsatz von wenigstens einer weiteren elektrischen Maschine erreichbar sind.Overall, the invention shows how the second electrical machine 14 can be used in a particularly versatile manner as a functional machine of the drive device 1 . The method on which the operation of the drive device 1 is based and the design of the drive device 1 described herein make it possible to use the drive device 1 in a particularly versatile and/or flexible manner in hybrid motor vehicles that are assigned to the C segment or higher. Although only two electrical machines, namely the first electrical machine 12 and the second electrical machine 14, are used in the drive device 1, additional functions are made possible which can only be achieved in the prior art by using at least one further electrical machine.

Bezugszeichenlistereference list

11
Antriebseinrichtungdrive device
22
Hybridkraftfahrzeughybrid motor vehicle
33
Kraftfahrzeugachsemotor vehicle axle
44
Radwheel
55
Hybridgetriebeeinrichtunghybrid transmission device
66
Abschnittsection
77
erstes Getriebeantriebselementfirst transmission input element
88th
Räderwerkgear train
99
Verbrennungskraftmaschineinternal combustion engine
1010
Kurbelwellecrankshaft
1111
erste Kupplungseinrichtungfirst clutch device
1212
primäre elektrische Maschineprimary electric machine
1313
zweites Getriebeantriebselementsecond gear drive element
1414
sekundäre elektrische Maschinesecondary electric machine
1515
Rotorwellerotor shaft
1616
Nebenaggregatancillary unit
1717
Antriebswelledrive shaft
1818
Zugmitteltriebtraction drive
1919
Zugmittelantriebselementtraction drive element
2020
zweite Kupplungseinrichtungsecond clutch device
2121
Drehschwingungsdämpfeinheittorsional vibration damping unit
2222
Primärmasseelementprimary mass element
2323
Sekundärmasseelementsecondary mass element
2424
Federeinrichtungspring device
2525
Baueinheitassembly
2626
Reibscheibenkupplungfriction disc clutch
2727
Formschlusseinrichtungpositive locking device
2828
Eingangsgetriebeinput gear
2929
dritte Kupplungseinrichtungthird clutch device
3030
Getriebeabtriebselementtransmission output element

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of documents cited by the applicant was generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • AT 512443 B1 [0004]AT 512443 B1 [0004]
  • WO 2012079683 A2 [0004]WO 2012079683 A2 [0004]

Claims (12)

Antriebseinrichtung (1) für ein Hybridkraftfahrzeug (2), mit - einer Hybridgetriebeeinrichtung (5), die ein erstes Getriebeantriebselement (7), ein zweites Getriebeantriebselement (13) sowie eine erste selektiv schaltbare Kupplungseinrichtung (11) und eine zweite selektiv schaltbare Kupplungseinrichtung (20) aufweist; - einer Verbrennungskraftmaschine (9), deren Kurbelwelle (10) und das erste Getriebeantriebselement (7) mittels der ersten Kupplungseinrichtung (11) zur Leistungsübertragung miteinander selektiv koppelbar sind; - einer ersten elektrischen Maschine (12), deren Rotorwelle und das zweite Getriebeantriebselement (13) zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind; - einer zweiten elektrischen Maschine (14), deren Rotorwelle (15) und das erste Getriebeantriebselement (7) selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind; - einem Nebenaggregat (16), dessen Antriebswelle (17) und die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) mittels der zweiten Kupplungseinrichtung (20) selektiv zur Leistungsübertragung miteinander koppelbar sind.Drive device (1) for a hybrid motor vehicle (2), with - A hybrid transmission device (5) having a first transmission drive element (7), a second transmission drive element (13) and a first selectively switchable clutch device (11) and a second selectively switchable clutch device (20); - An internal combustion engine (9), the crankshaft (10) and the first gear drive element (7) by means of the first clutch device (11) for power transmission are selectively coupled to each other; - A first electrical machine (12) whose rotor shaft and the second transmission drive element (13) are coupled to one another for power transmission; - A second electrical machine (14), the rotor shaft (15) and the first transmission drive element (7) are selectively coupled to each other for power transmission; - An auxiliary unit (16) whose drive shaft (17) and the rotor shaft (15) of the second electric machine (14) can be selectively coupled to one another by means of the second clutch device (20) for power transmission. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (11) eine Reibscheibenkupplung (26) aufweist, die im Vergleich mit einer Anfahrkupplung kleiner ausgebildet ist.Drive device (1) after claim 1 , characterized in that the first clutch device (11) has a friction disc clutch (26), which is designed to be smaller in comparison with a starting clutch. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (11) eine Formschlusseinrichtung (27) aufweist.Drive device (1) after claim 1 or 2 , characterized in that the first coupling device (11) has a positive locking device (27). Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (11) in Baueinheit (25) mit einer Drehschwingungsdämpfeinheit (21) ausgeführt ist.Drive device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the first clutch device (11) is designed as a structural unit (25) with a torsional vibration damping unit (21). Antriebseinrichtung (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) und dem Nebenaggregat (16) zur Leistungsübertragung ein Zugmitteltrieb (18) ausgebildet ist.Drive device (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a traction drive (18) is formed between the rotor shaft (15) of the second electrical machine (14) and the auxiliary unit (16) for power transmission. Antriebseinrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zugmittelantriebselement (19) und die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) mittels der zweiten Kupplungseinrichtung (20) selektiv drehfest verbindbar sind.Drive device (1) after claim 5 , characterized in that a traction drive element (19) and the rotor shaft (15) of the second electrical machine (14) by means of the second clutch device (20) are selectively non-rotatably connected. Verfahren zum Betreiben einer nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgebildeten Antriebseinrichtung (1), bei welchem die zweite elektrische Maschine (14) und das erste Getriebeantriebselement (7) je nach Betriebsmodus voneinander entkoppelt oder miteinander zur Leistungsübertragung gekoppelt sind.Method for operating a drive device (1) designed according to one of the preceding claims, in which the second electric machine (14) and the first transmission drive element (7) are decoupled from one another or coupled to one another for power transmission, depending on the operating mode. Verfahren nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch einen ersten Betriebsmodus, in dem die erste Kupplungseinrichtung (11) in eine Entkopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Kurbelwelle (10) und das erste Getriebeantriebselement (7) unabhängig voneinander drehbar sind, wobei die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) und das erste Getriebeantriebselement (7) zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind.procedure after claim 7 , characterized by a first operating mode, in which the first clutch device (11) is adjusted to a decoupling position, whereby the crankshaft (10) and the first transmission drive element (7) are rotatable independently of one another, the rotor shaft (15) of the second electrical machine ( 14) and the first transmission drive element (7) are coupled to one another for power transmission. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, gekennzeichnet durch einen zweiten Betriebsmodus, in dem die erste Kupplungseinrichtung (11) in eine Kopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Kurbelwelle (10) und das erste Getriebeantriebselement (7) zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind, wobei die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) und das erste Getriebeantriebselement (14) zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind.procedure after claim 7 or 8th , characterized by a second operating mode, in which the first clutch device (11) is adjusted to a coupling position, as a result of which the crankshaft (10) and the first transmission drive element (7) are coupled to one another for power transmission, the rotor shaft (15) of the second electrical machine (14) and the first gear drive element (14) are coupled to each other for power transmission. Verfahren nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch einen dritten Betriebsmodus, in dem eine Abgasnachbehandlungseinrichtung auf eine vorgegebene Mindestbetriebstemperatur aufgeheizt wird, indem die zweite elektrische Maschine (14) mittels der Verbrennungskraftmaschine (9) generatorisch angetrieben wird.procedure after claim 9 , characterized by a third operating mode in which an exhaust gas after-treatment device is heated to a predetermined minimum operating temperature by the second electric machine (14) being driven by the internal combustion engine (9) as a generator. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, gekennzeichnet durch einen vierten Betriebsmodus, in dem die zweite Kupplungseinrichtung (20) in eine Kopplungsstellung verstellt ist, wodurch die Antriebswelle (17) des Nebenaggregats (16) und die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) zur Leistungsübertragung miteinander gekoppelt sind, wobei die Rotorwelle (15) der zweiten elektrischen Maschine (14) und das erste Getriebeantriebselement (7) voneinander entkoppelt sind.Procedure according to one of Claims 7 until 10 , characterized by a fourth operating mode, in which the second clutch device (20) is adjusted to a coupling position, whereby the drive shaft (17) of the auxiliary unit (16) and the rotor shaft (15) of the second electrical machine (14) are coupled to one another for power transmission , wherein the rotor shaft (15) of the second electrical machine (14) and the first transmission drive element (7) are decoupled from each other. Hybridkraftfahrzeug (2) mit einer nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausgebildeten Antriebseinrichtung (1), die gemäß einem nach einem der Ansprüche 7 bis 11 ausgebildeten Verfahren betreibbar ist.Hybrid motor vehicle (2) with a according to one of Claims 1 until 6 trained drive device (1) according to one of Claims 7 until 11 trained method is operable.
DE102021114822.7A 2021-06-09 2021-06-09 Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle Pending DE102021114822A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021114822.7A DE102021114822A1 (en) 2021-06-09 2021-06-09 Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102021114822.7A DE102021114822A1 (en) 2021-06-09 2021-06-09 Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102021114822A1 true DE102021114822A1 (en) 2022-12-15

Family

ID=84192236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102021114822.7A Pending DE102021114822A1 (en) 2021-06-09 2021-06-09 Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102021114822A1 (en)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005035328A1 (en) 2005-07-28 2007-03-29 Zf Friedrichshafen Ag Dual-clutch transmission with integrated electric machine and its application
WO2012079683A2 (en) 2010-12-15 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid drive
DE102011120376A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Powertrain i.e. hybrid powertrain, for motor vehicle i.e. commercial vehicle, has electrical pump motor coupled with power take-off, and pumping clutch arranged between internal combustion engine and branch of power take-off
AT512443B1 (en) 2012-02-01 2013-12-15 Avl List Gmbh powertrain
DE102014207218A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Device for the drive connection of an auxiliary drive of a vehicle
DE102017221775A1 (en) 2017-12-04 2019-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid powertrain
DE102018116122A1 (en) 2018-04-19 2019-10-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid powertrain with a combustion power train and with an electric power train
DE112018000751T5 (en) 2017-03-08 2019-11-28 Eaton Corporation Fast cold start heating and energy efficiency for the powertrain of commercial vehicles

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005035328A1 (en) 2005-07-28 2007-03-29 Zf Friedrichshafen Ag Dual-clutch transmission with integrated electric machine and its application
WO2012079683A2 (en) 2010-12-15 2012-06-21 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid drive
DE102011120376A1 (en) 2011-12-07 2013-06-13 Voith Patent Gmbh Powertrain i.e. hybrid powertrain, for motor vehicle i.e. commercial vehicle, has electrical pump motor coupled with power take-off, and pumping clutch arranged between internal combustion engine and branch of power take-off
AT512443B1 (en) 2012-02-01 2013-12-15 Avl List Gmbh powertrain
DE102014207218A1 (en) 2013-04-30 2014-10-30 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Device for the drive connection of an auxiliary drive of a vehicle
DE112018000751T5 (en) 2017-03-08 2019-11-28 Eaton Corporation Fast cold start heating and energy efficiency for the powertrain of commercial vehicles
DE102017221775A1 (en) 2017-12-04 2019-06-06 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Hybrid powertrain
DE102018116122A1 (en) 2018-04-19 2019-10-24 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybrid powertrain with a combustion power train and with an electric power train

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010036321B4 (en) Drive system for a hybrid vehicle and hybrid vehicle with such a drive system
WO2006119919A1 (en) Drive train for a motor vehicle provided with an internal combustion engine and an electric drive assembly
DE102010028079A1 (en) Hybrid drive system
DE102013210012A1 (en) Drive train for a vehicle, vehicle with the drive train and method for operating the vehicle
DE102009000725A1 (en) Dual-clutch power shift transmission for use in e.g. passenger car, has input shaft detachably connected to output shaft of engine, and electrical machine arranged behind starting clutch in power flow direction during traction mode
DE102007004458A1 (en) Hybrid drive arrangement for vehicle with drive section, has combustion engine and two electrical machines, which are operated as motor and generator, and brake is provided for producing supporting moment
DE102011088907A1 (en) Hybrid drive unit for vehicle, has drivable shaft that is driven by electrically operable power path, and electrically and combustion motor operable power path through intermediate clutch
DE102016002868A1 (en) Powertrain for a hybrid vehicle
DE102021213669A1 (en) Hybrid transmission with low drag losses in mixed construction
DE102021205344A1 (en) Gear-free, power-shiftable hybrid transmission
DE102021211239B4 (en) Three-speed hybrid transmission
DE102021114822A1 (en) Drive device for a hybrid motor vehicle, method for operating such a drive device and hybrid motor vehicle
DE102021213678A1 (en) Compact four-speed hybrid transmission
DE102017126231A1 (en) Method for controlling a hybrid disconnect clutch in a hybrid vehicle
DE102021213660A1 (en) Compact hybrid transmission in mixed construction
DE102021206513A1 (en) Hybrid transmission with mechanical reverse gear
DE102021202092A1 (en) Drive device for driving a vehicle, having an electric machine
DE102010007941A1 (en) motor vehicle
WO2009077261A2 (en) Drive train module and drive train for a motor vehicle
WO2020173617A1 (en) Method for operating a powertrain of a motor vehicle, in particular a car, and motor vehicle
DE102021211237B4 (en) Three-speed hybrid transmission in planetary design
DE102021211236B4 (en) Compact hybrid transmission in planetary design
DE102018124489A1 (en) Motor vehicle drive device
DE102009035083A1 (en) Drive train, particularly parallel hybrid drive train for motor vehicle, has internal combustion engine and vehicle gearbox which is mechanically connected with internal combustion engine by crank shaft of internal combustion engine
DE102022126793A1 (en) Hybrid drive device for a motor vehicle and motor vehicle

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified