Nothing Special   »   [go: up one dir, main page]

CN113453929A - 机动车辆的混合动力传动系及操作混合动力传动系的方法 - Google Patents

机动车辆的混合动力传动系及操作混合动力传动系的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113453929A
CN113453929A CN201980092729.7A CN201980092729A CN113453929A CN 113453929 A CN113453929 A CN 113453929A CN 201980092729 A CN201980092729 A CN 201980092729A CN 113453929 A CN113453929 A CN 113453929A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transmission
clutch
sub
gear
electric machine
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
CN201980092729.7A
Other languages
English (en)
Inventor
S·贝克
F·库特尔
M·霍恩
T·马丁
M·韦克斯
J·卡尔滕巴赫
M·布雷默
P·齐默
T·克罗
O·拜耳
M·巴赫曼
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of CN113453929A publication Critical patent/CN113453929A/zh
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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/06—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of combustion engines
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • B60W10/08—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units including control of electric propulsion units, e.g. motors or generators
    • 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
    • B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11—Stepped gearings
    • B60W10/113—Stepped gearings with two input flow paths, e.g. double clutch transmission selection of one of the torque flow paths by the corresponding input clutch
    • 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
    • B60W20/20—Control strategies involving selection of hybrid configuration, e.g. selection between series or parallel configuration
    • 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
    • B60W20/40—Controlling the engagement or disengagement of prime movers, e.g. for transition between prime movers
    • 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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/006—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion power being selectively transmitted by either one of the parallel flow paths
    • 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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/089—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears all of the meshing gears being supported by a pair of parallel shafts, one being the input shaft and the other the output shaft, there being no countershaft involved
    • 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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/091—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears including a single countershaft
    • 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
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/688—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with two inputs, e.g. selection of one of two torque-flow paths by clutches
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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
    • B60K2006/4841—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range the gear provides shifting between multiple ratios
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 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
    • B60K2006/541—Transmission for changing ratio without reverse ratio using instead electric reversing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60Y—INDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00—Type of vehicle
    • B60Y2200/90—Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92—Hybrid vehicles
    • 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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H2003/0826—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts wherein at least one gear on the input shaft, or on a countershaft is used for two different forward gear ratios
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0047—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising five forward speeds
    • 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
    • F16H2200/00—Transmissions for multiple ratios
    • F16H2200/003—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds
    • F16H2200/0069—Transmissions for multiple ratios characterised by the number of forward speeds the gear ratios comprising ten forward speeds
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Landscapes

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

Abstract

一种用于机动车辆的混合动力传动系(10)，混合动力传动系具有：双离合器组件(14)，双离合器组件具有第一离合器和第二离合器(K1，K2)，离合器包含共用的、与燃烧发动机(12)可连接的输入构件(EG)，其中第一离合器(K1)包含第一输出构件(AG1)，并且其中第二离合器(K2)包含第二输出构件(AG2)；变速器组件(16)，变速器组件具有第一子变速器(32)和第二子变速器(34)，其中第一子变速器(32)的输入轴(24)与第一输出构件(AG1)连接，并且其中第二子变速器(34)的输入轴(26)与第二输出构件(AG2)连接；第三离合器(K3)，第三离合器用于将第一子变速器和第二子变速器(32，34)连接；第一电动机器(56)，第一电动机器与第一输入轴(24)连接；第二电动机器(60)，第二电动机器与第二输入轴(26)连接；以及控制装置(22)，控制装置用于操控双离合器组件(14)、变速器组件(16)、第三离合器(K3)以及第一电动机器和第二电动机器(56，60)。

Description

机动车辆的混合动力传动系及操作混合动力传动系的方法
本发明涉及一种用于机动车辆的混合动力传动系，该混合动力传动系具有：双离合器组件，该双离合器组件具有第一离合器和第二离合器，这些离合器包含共用的、与燃烧发动机可连接的输入构件，其中第一离合器包含第一输出构件，并且其中第二离合器包含第二输出构件；变速器组件，该变速器组件具有第一子变速器和第二子变速器，其中第一子变速器的输入轴与第一输出构件连接，并且其中第二子变速器的输入轴与第二输出构件连接；电动机器；以及控制装置。
本发明还涉及一种用于操作这种混合动力传动系的方法。
上述类型的变速器组件是从文件DE 102006036758 A1已知的。在该文件中公开的自动化的双离合器变速器具有两个输入轴以及至少一个从动轴和非同步挡位离合器，其中这些输入轴中的每个输入轴各自被指配有独立的发动机离合器以用于与驱动发动机的驱动轴连接，并且各自被指配有由传动比不同的挡位齿轮构成的组以用于与从动轴连接，这些挡位齿轮各自具有固定齿轮和藉由所指配的挡位离合器可切换的活动齿轮。为了简化结构和可控性，这两个发动机离合器被设计为非同步爪式离合器。作为起步和同步设备设置有两个电动机器，这些电动机器各自交替地与这些输入轴中的一个输入轴处于驱动连接。
近几年来，双离合器变速器形成自动变换变速器的替代方案。双离合器变速器具有双离合器组件，该双离合器组件是在输入侧与驱动机器(例如燃烧发动机)可连接的。离合器组件的第一摩擦离合器的输出构件与第一子变速器的第一输入轴连接，该第一子变速器典型地被指配给偶数前进挡位级或奇数前进挡位级。双离合器组件的第二摩擦离合器的输出构件与第二子变速器的第二输入轴连接，该第二子变速器典型地被给其他的前进挡位级。
一般来说可以使被指配给子变速器的挡位级自动化地接合和脱离接合。在正常的行驶运行中，双离合器组件的离合器中的一个离合器是闭合的。于是在其他未激活的子变速器中，可以预先切换下一挡位级。于是，通过同时致动这两个摩擦离合器可以大体上在没有发生牵引力中断的情况下执行挡位变换。
机动车辆变速器一般来说被构造成用于在前部或后部横向安装在其中尤其关注较短轴向结构长度的机动车辆中。替代于此，变速器被构造成用于纵向安装在其中尤其关注径向紧凑结构方式的机动车辆中。
在前部或后部的横向变速器中，输入轴组件通常被指配有轴线平行地布置的两个副轴，使得可以实现从输入轴组件经由副轴或经由另一个副轴的功率流。在此，副轴还被设计为输出轴，并且一般来说这两个副轴与差速器处于接合，以将驱动功率分配至被驱动的车轮。
机动车辆动力传动系领域的进一步的趋势是所谓的混合动力化。通常这意味着，呈燃烧发动机形式的驱动发动机被指配有电动机器作为另外的驱动机器。在此，在多种不同构思之间存在区别，这些构思各自提出了电动机器与变速器的不同连接方式。在双离合器变速器中，可以看到典型的变体：电动机器与双离合器组件的输入构件同中心地布置。在这种情况下，电动机器不仅可以用于支持燃烧发动机，而且可以设定纯电动机式的行驶运行，双离合器组件的输入构件在此一般来说藉由分离离合器或燃烧发动机脱离联接装置与燃烧发动机连接。
变速器的混合动力化在开篇提及的对径向和/或轴向结构空间的要求方面提出了较高的要求。
在由开篇提及的DE 102006036758 A1已知的双离合器变速器中，每个子变速器均被指配有电动机器。此外，双离合器组件由两个非同步爪式离合器构成。在此藉由电动机器来实现用于起步和用于在挡位变换时进行同步所需的转速调整。非同步爪式离合器被组合在共用的离合器块中，该离合器块具有两个换挡位置(在这些换挡位置，这两个离合器中相应的一个离合器是闭合的)和(具有完全中断的力流的)空挡位置。在燃烧发动机式的行驶运行中进行挡位变换时，总是需要切换双离合器组件的离合器。此外，根据挡位变换的类型，必须操控一个或两个电动机器以进行同步和/或动力传递。此外，在这种挡位变换中燃烧发动机必须始终自行同步。
在此背景下，本发明的目的在于，给出一种用于机动车辆的经改进的混合动力传动系以及一种用于操作这种混合动力传动系的经改进的方法。
上述目的一方面通过一种用于机动车辆的混合动力传动系来实现，所述混合动力传动系具有：双离合器组件，所述双离合器组件具有第一离合器和第二离合器，所述离合器包含共用的、与燃烧发动机可连接的输入构件，其中所述第一离合器包含第一输出构件，并且其中所述第二离合器包含第二输出构件；变速器组件，所述变速器组件具有第一子变速器和第二子变速器，其中所述第一子变速器的输入轴与所述第一输出构件连接，并且其中所述第二子变速器的输入轴与所述第二输出构件连接；第三离合器，所述第三离合器用于将所述第一子变速器和所述第二子变速器连接；第一电动机器，所述第一电动机器与所述第一输入轴连接；第二电动机器，所述第二电动机器与所述第二输入轴连接；以及控制装置，所述控制装置用于操控所述双离合器组件、所述变速器组件、所述第三离合器以及所述第一电动机器和所述第二电动机器。
上述目的还通过一种用于操作根据本发明类型的混合动力传动系的方法来实现，所述方法具有以下步骤：在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中，通过使所述双离合器组件的所指配的离合器闭合来使用所述子变速器的挡位级，并且通过使同一离合器和所述第三离合器闭合来使用所述另一个子变速器的挡位级。
上述目的还通过一种用于操作根据本发明类型的混合动力传动系的方法来实现，所述方法具有以下步骤：在燃烧发动机式的行驶运行中，在所述子变速器的挡位级中使所述第三离合器断开，以使所述另一个子变速器和被指配给所述另一个子变速器的所述电动机器脱离联接。
上述目的还通过一种用于操作根据本发明类型的混合动力传动系的方法来实现，所述方法具有以下步骤：在纯电动机式的行驶运行中，藉由所述第一子变速器来提供所述第一电动机器的驱动功率，并且同时藉由所述第二子变速器来提供所述第二电动机器的驱动功率，其中通过以下方式来实现动力换挡，即：所述电动机器中的一个电动机器藉由所指配的子变速器维持所述牵引力，同时在所述另一个子变速器中执行挡位变换。
根据本发明的混合动力传动系可以通过提供用于将第一子变速器和第二子变速器连接的第三离合器来实现：在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中可以在不必致动双离合器组件的情况下执行挡位变换。此外，由于每个子变速器均被指配有自己的电动机器，因此两个电动机器可以被设置成用于提供驱动功率。
此外，两个电动机器可以作为发电机或发动机被用于串联运行中。在此，串联运行被理解为：在借助于这两个电动机器中的一个电动机器进行的纯电动机式的行驶运行中，另一个电动机器同时被燃烧发动机驱动并且作为发电机运行，以便给车辆电池充电。车辆电池优选地与作为发动机工作的电动机器从中获取功率的车辆电池是同一个。
此外，借助于根据本发明的混合动力传动系可以实现，在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中进行挡位变换时，使用电动机器来进行同步，即在同步时通过电动机器来支持燃烧发动机。换言之，在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中，这些电动机器中的一个电动机器始终与燃烧发动机连接。由此，可以实现在燃烧发动机上的动力点偏移，并且在调节转速时这个电动机器可以支持必须在何时使换挡元件(例如换挡离合器)同步。因此，燃烧发动机不必由“自己的力”进行同步，而是始终由这两个电动机器中的一个电动机器在其当前转速下进行“提升”。
在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中，如下地执行根据本发明的方法的实施方式，即：子变速器的一个离合器针对这种行驶运行的所有状态保持闭合，而双离合器组件的另一个离合器在这种行驶运行的所有状态期间保持断开。
在纯电动机式的行驶运行中，借助于根据本发明的混合动力传动系可以实现：使双离合器组件的两个离合器断开并且使第三离合器闭合，从而使得这两个电动机器相互联接并且可以共同藉由唯一的挡位级提供驱动功率。替代性地可以实现，在纯电动机式的行驶运行中，这两个电动机器藉由其各自的子变速器并联运行并且使第三离合器断开。
优选地在串联运行中使双离合器组件的第二离合器闭合，该第二离合器优选在正常的燃烧发动机式的行驶运行和正常的混合动力行驶运行中是始终断开的。在串联运行中，电动机器作为发动机工作并且给纯电动机式的行驶运行、例如在起步挡位级(第一挡位)的行驶运行提供电动机的功率，以便在所谓的“蠕动挡位”驱动车辆。在这种蠕动挡位，车辆的行驶速度一般来说低于燃烧发动机可以被用作驱动发动机的速度(基于最低的挡位级或起步挡位级的传动比)。为了能够在车辆电池的最大容量之外永久地设定这种较低的行驶速度，可以实现上述的串联运行。
在变速器组件中，第一输入轴和第二输入轴优选彼此共轴地布置。第一输入轴优选地被设计为内轴。第二输入轴优选地被设计为空心轴。变速器组件优选地具有恰好一个副轴。优选地，副轴同时是变速器组件的输出轴。优选地，为此目的副轴与从动齿轮连接，该从动齿轮被设计成用于驱动功率分配组件(例如差速器)。
可切换的齿轮组在此被理解为以下齿轮组，这些齿轮组具有啮合式地处于彼此接合的活动齿轮和固定齿轮并且借助于所指配的换挡离合器可被切换。在被切换的齿轮组中，这个齿轮组的活动齿轮与所指配的轴防旋转地连接。齿轮组优选地是正齿轮组，这些正齿轮组优选分别将这两个输入轴中的一个输入轴和副轴相互连接。
每个齿轮组优选地被指配有常规的前进挡位级，即固定的传动比。变速器组件优选地不具有被指配给后退挡位级的齿轮组。后退行驶优选地仅藉由这些电动机器中的一个电动机器来实现。
第三离合器优选地将第一输入轴与第二输入轴连接。第三离合器优选地不是以下离合器，该离合器在变速器组件中被用于设定所谓的扭力挡位级。因为在设定扭力挡位级时，一般来说涉及这两个子变速器中的每个子变速器的两个齿轮组，以便实现尽可能低或尽可能高的传动比，即可以实现变速器组件的较高的扩展。然而，在此功率优选地始终仅藉由一个齿轮组从第一输入轴被传递到副轴，或者从第二输入轴被传递到副轴，从而使得变速器组件的扩展优选地仅通过常规的前进挡位级的传动比来实现。因此，变速器组件通常可以以较高的效率工作。
在优选的实施方式中，第一子变速器被指配给奇数挡位级。在优选的实施方式中，第二子变速器以对应的方式被指配给偶数前进挡位级。
连接在此尤其被理解为：这两个有待相互连接的元件永久地防旋转地相互连接；然而替代性地，这些元件可以按照需要防旋转地相互连接。防旋转的连接在此被理解为：这样连接的元件以彼此成比例的转速旋转。
电动机器是与变速器组件优选轴线平行地布置的。电动机器的纵向轴线是因此与输入轴和副轴平行地、然而偏移地布置的。
在优选的变体中，从变速器组件的输入端开始元件的顺序如下：用于前进挡位级4的齿轮组、用于前进挡位级4和2的换挡离合器组、用于前进挡位级2的齿轮组、具有第三离合器和用于前进挡位级3(或前进挡位级5)的换挡离合器的换挡离合器组、用于前进挡位级3(或5)的齿轮组、用于前进挡位级1的齿轮组、用于前进挡位级1和3(或1和5)的换挡离合器组、以及用于前进挡位级3(或5)的齿轮组。
用于前进挡位级2和4以及1和3(或1和5)的换挡离合器组优选地布置在副轴上。包含第三离合器以及用于前进挡位级5或3的换挡离合器的换挡离合器组优选地与输入轴共轴地布置。
该目的完全被实现。
根据一个优选的实施方式，所述控制装置被设定成用于设定至少以下的行驶运行模式：
-纯燃烧发动机式的行驶运行，
-借助于所述第一电动机器进行的纯电力的行驶运行，以及
-借助于所述第二电动机器进行的纯电力的行驶运行。
控制装置还被设定成用于设定混合动力行驶运行，其中由燃烧发动机提供驱动功率，并且由第一电动机器和/或第二电动机器提供电动机的驱动功率。混合动力行驶模式可以是驱动模式，然而还可以是以下模式，其中机械驱动功率至少部分地被馈送至电动机器，以使该电动机器作为发电机运行来为车辆电池充电。
混合动力传动系优选地还被设定成用于执行所谓的滑行运行，其中从燃烧发动机的中等或较高的行驶速度起脱离联接，并且例如通过一个或两个电动机器的间歇运行来维持该行驶速度。还可以实现静态充电。
如已提及的，尤其当设定如上文已定义的串联运行时，还可以实现所谓的蠕动模式。混合动力传动系因此可以在所有可设想的电动机式的行驶模式、燃烧发动机式的行驶模式或混合动力行驶模式下运行。
根据一个优选的实施方式，第三离合器和用于切换子变速器的齿轮组的换挡离合器容纳在换挡离合器组中。
换挡离合器组通常被理解为由两个换挡离合器构成的组件，这些换挡离合器借助于单独的致动装置替代性地可被致动。此外，换挡离合器组一般来说具有空挡位置，其中该组的两个换挡离合器均没有闭合。这种的换挡离合器组还可以被称为双换挡元件。
特别优选的是，藉由换挡离合器组可被切换的齿轮组被指配给如下子变速器，该子变速器的所指配的离合器在燃烧发动机式的行驶运行和混合动力行驶运行中是始终闭合的。优选地，这个齿轮组被指配给第一子变速器，该第一子变速器被指配给奇数前进挡位级。特别优选的是，齿轮组被指配给前进挡位级5或前进挡位级3。
根据另一个优选的实施方式，双离合器组件的第一离合器和/或双离合器组件的第二离合器和/或第三离合器和/或变速器组件的至少一个换挡离合器被设计为爪式离合器，即被设计为非同步换挡元件。这种爪式离合器尤其不具有用于使有待相互连接的构件同步的摩擦元件。
由于每个子变速器被指配有自己的电动机器的事实，可以借助于电动机器来实现同步和/或动力传递的功能。因此，上述离合器可以被设计为爪式离合器，从而使得在轴向结构空间和/或径向结构空间方面获得节约潜力以及重量优势。
双离合器组件的这两个离合器可以借助于各自自己的致动装置而独立于彼此被致动。然而特别优选的是，双离合器组件的第一离合器和第二离合器容纳在换挡离合器组中，该换挡离合器组借助于单独的致动装置被致动。换挡离合器组因此具有第一离合器闭合的第一位置、第二离合器闭合的第二位置、以及第一离合器和第二离合器均没有闭合的第三位置(即空挡位置)。
在另一个总体上优选的实施方式中，第一电动机器藉由第一子变速器的挡位齿轮组与第一输入轴连接，并且/或者第二电动机器藉由第二子变速器的挡位齿轮组与第二输入轴连接。
通常可设想的是，将电动机器布置成例如与子变速器的相应的输入轴共轴。然而优选的是，电动机器与输入轴组件轴线平行地布置。于是，与相应的输入轴的连接可以藉由带传动装置或齿轮组来进行。为此可以设置有单独的齿轮组。这可以包含最佳传动连接的优点。如上所述，然而优选的是，电动机器的连接藉由相应的挡位齿轮组来进行。由此可以节省重量。传动比调整可以优选地以如下方式进行，相应的电动机器的机器小齿轮不是直接与挡位齿轮组的齿轮连接或啮合式地处于接合，而是中间还连接有中间齿轮，从而使得电动机器可以以经优化的传动比连接至相应的子变速器。尤其，电动机器在此可以实现为相对高转速的电动机器，这些电动机器因此可以紧凑地构造。
在此特别优选的是，所述第一电动机器借以与所述第一输入轴连接的所述第一子变速器的挡位齿轮组被指配给所述第一子变速器的最高挡位级，并且/或者其中所述第二电动机器借以与所述第二输入轴连接的所述第二子变速器的挡位齿轮组被指配给所述第二子变速器的最高挡位级。
根据另一个优选的实施方式，所述第一电动机器借以与所述第一输入轴连接的所述第一子变速器的挡位齿轮组布置在所述变速器组件的第一轴向端部处，并且/或者所述第二电动机器借以与所述第二输入轴连接的所述第二子变速器的挡位齿轮组布置在所述变速器组件的第二轴向端部处。
这一方面可以实现使电动机器连接至可以吸收较高支承力的位置，因为在变速器组件的轴向端部处一般来说布置有壳体壁或支承板。此外，这可以以如下方式实现电动机器的连接，即：此连接尽可能保持彼此不受影响。此外，这种类型的连接可以实现：可以将这些电动机器布置成在轴向上彼此重合。特别优选的是，第一电动机器和/或第二电动机器在变速器组件的第一轴向端部与变速器组件的第二轴向端部之间延伸。由此还可以实现轴向紧凑的结构方式。
根据另一个总体上优选的实施方式，所述第一子变速器被指配给奇数前进挡位级并且具有被指配给不同前进挡位级的三个齿轮组，并且/或者所述第二子变速器优选地被指配给偶数前进挡位级并且具有被指配给不同的前进挡位级的两个或三个齿轮组。
借助于五个或六个前进挡位级，可以在较大的速度范围上实现燃烧发动机式的行驶运行。针对非常低的速度范围可以在必要时仅以电动机的方式行驶。
因此，变速器组件优选地仅具有五个或六个齿轮组级别。此外，变速器组件优选地仅具有三个换挡离合器级别，在这些换挡离合器级别中优选地各自布置有恰好一个换挡离合器组。
优选地，变速器组件仅具有恰好四个致动装置，其中三个致动装置被指配给变速器组件的换挡离合器组，并且其中一个致动装置被指配给双离合器组件。
根据另一个总体上优选的实施方式，所述第一电动机器和所述第二电动机器是在结构上相同的。
由此可以获得成本优势以及存储优势。于是这两个电动机器可以几乎“权利同等地”在变速器组件内工作，并且这两个电动机器可以替代性地作为用于驱动机动车辆的驱动机器并且/或者作为用于给车辆电池充电的发电机运行。
总体上借助于根据实施方式的混合动力传动系实现以下优点中的至少一个优点：
-更低的构造成本，因为优选地仅设置有五个(在必要时六个)齿轮组对和四个致动装置，
-获得较高的效率和简单的结构，因为尤其不实现扭力挡位级，
-获得较低的构件负载，
-获得针对第一电动机器的至少三个电力挡位级和针对第二电动机器的至少两个挡位级，
-变速器组件优选地仅具有一个副轴，该副轴优选地仅藉由一个从动齿轮组与功率分配装置连接，
-可以快速且高效地执行换挡过程，这是因为在燃烧发动机式的行驶运行和混合动力行驶运行中不需要切换双离合器组件，并且是因为即使在使用电动机器的情况下也可执行对挡位级的同步，
-借助于第一电动机器并且借助于作为发电机的第二电动机器可实现串联的运行，
-在尺寸紧凑的情况下获得较高的多功能性。
特别优选地，燃烧发动机式的行驶运行和混合动力行驶运行被设定成使得：双离合器组件的这两个离合器中的一个离合器保持始终闭合，并且另一个离合器保持始终断开(根据挡位级来使第三离合器断开或者闭合)。
为了使双离合器组件的在这种情况下始终闭合的离合器即使在动力下也可以脱离接合(例如在紧急制动的情况下)，可以优选的是，使双离合器组件的这个离合器实现为常断式的摩擦离合器。在这种行驶运行中保持始终断开的另一个离合器可以如前所述被实现为爪式离合器。
不言而喻，以上提到的这些特征以及仍将在以下说明的特征不仅能够以分别给出的组合方式使用，而且还能够以其他组合方式或者单独使用，而不脱离本发明的范围。
在附图中展示了本发明的实施例并且将在以下说明中对其进行更详细的阐述。在附图中：
图1示出混合动力传动系的一个实施方式的示意性齿轮组图示；
图2示出混合动力传动系的另一个实施方式的示意性功率流图示；
图3示出混合动力传动系的另一个实施方式的示意性图示；
图4示出双离合器组件的替代性的实施方式；
图5示出图1的混合动力传动系的燃烧发动机式的行驶运行和混合动力行驶运行的换挡表格；
图6示出借助于第一电动机器进行的电动机式的行驶运行的换挡表格；以及
图7示出借助于第二电动机器进行的电动机式的行驶运行的换挡表格。
在图1中，以示意性形式展示了用于机动车辆、尤其乘用机动车辆的混合动力传动系并且其总体上用10标明。混合动力传动系10具有燃烧发动机12，该燃烧发动机与双离合器组件14的输入构件连接。双离合器组件14在输出侧与混合动力变速器组件16连接。混合动力变速器组件16的输出端与功率分配装置18连接，该功率分配装置例如可以被设计为机械差速器并且可以将驱动功率分配至机动车辆的两个被驱动的车轮20L、20R。
此外，混合动力传动系10包含用于控制所有部件的控制装置22。
双离合器组件14布置在与燃烧发动机12的曲轴共轴的轴线A1上。双离合器组件14可以具有两个摩擦离合器，或者具有摩擦离合器和非同步爪式离合器。在当前情况下，双离合器组件14包含两个非同步爪式离合器K1和K2。这两个离合器K1、K2具有共用的输入构件EG，该输入构件与燃烧发动机12的曲轴防旋转地连接。第一离合器K1具有第一输出构件AG1。第二离合器K2具有第二输出构件AG2。输出构件AG1、AG2彼此共轴地布置。
变速器组件16具有第一输入轴24和第二输入轴26。输入轴24、26彼此共轴地并且与轴线A1共轴地布置。第一输入轴24被设计为内轴。第二输入轴26被设计为空心轴。
变速器组件16还包含副轴28，该副轴被设计为输出轴28并且与第二轴线A2共轴地布置。输出轴28藉由从动齿轮组30与功率分配装置18连接，该功率分配装置与轴线A3共轴地布置。
在输出轴28或功率分配装置18的输入构件上可以防旋转地固定有驻车锁止齿轮，可以借助于该驻车锁止齿轮来使混合动力传动系10固定不动。为了清楚起见，未展示相关联的驻车锁止装置。
变速器组件16具有第一子变速器32和第二子变速器34。子变速器32、34在轴向上彼此偏移地布置。第一子变速器32邻近变速器组件16的第一轴向端部布置。第二子变速器34邻近变速器组件16的第二轴向端部布置，其中第二轴向端部邻近双离合器组件14。子变速器30、32具有多个可切换的齿轮组，这些齿轮组在换挡状态下各自将输入轴和输出轴28连接。
第一子变速器32具有用于前进挡位级1的第一齿轮组36以及用于前进挡位级3的第二齿轮组38。第二齿轮组38被布置成比第一齿轮组36更靠近变速器组件16的第一轴向端部。在第一齿轮组36与第二齿轮组38之间布置有第一换挡离合器组40，尤其与轴线A2共轴地布置。第一换挡离合器组40包含用于切换第一齿轮组36的第一换挡离合器A以及用于切换第二齿轮组38的第二换挡离合器C。这两个换挡离合器A、C是替代性地可切换的，并且被设计为非同步爪式离合器。对齿轮组的切换包含使相应齿轮组的活动齿轮与所指配的轴的防旋转地连接。在此，例如以如下方式来切换第一齿轮组36，即：使第一齿轮组36的可旋转地支承在输出轴28上的活动齿轮与输出轴28防旋转地连接，以便以这种方式将第一齿轮组引入功率流中。
第一子变速器32还具有用于前进挡位级5的第三齿轮组42。第三齿轮组42被布置成比第一齿轮组36更靠近变速器组件16的第二轴向端部。
第三齿轮组42是借助于换挡离合器E可切换的并且具有活动齿轮，该活动齿轮可旋转地支承在第一输入轴24上。
第二子变速器34具有用于前进挡位级2的第四齿轮组48和用于前进挡位级4的第五齿轮组50。第五齿轮组50被布置成比第四齿轮组48更靠近第二轴向端部。在齿轮组48、50之间布置有第二换挡离合器组52，尤其与轴线A2共轴地布置。第二换挡离合器组52具有用于切换第四齿轮组48的换挡离合器B和用于切换第五齿轮组的换挡离合器D。换挡离合器B和D容纳在第二换挡离合器组52中，其方式为使得它们替代性地可被致动。
变速器组件16因此具有五个齿轮组级别，即以如下顺序从第二轴向端部到第一轴向端部：用于前进挡位级4的齿轮组50、用于前进挡位级2的齿轮组48、用于前进挡位级5的齿轮组42、用于前进挡位级1的齿轮组36、以及用于前进挡位级3的齿轮组38。
混合动力传动系10还具有第一电动机器56，该第一电动机器与第四轴线A4共轴地布置。第一电动机器56具有第一小齿轮58，该第一小齿轮与第一电动机器56的转子防旋转地连接并且与轴线A4共轴。第一小齿轮(还可以被称为第一机器小齿轮)藉由可旋转地支承在未详细标明的轴线上的第一中间齿轮59与第一子变速器32的挡位齿轮组连接，在当前情况下与前进挡位级3的第二齿轮组38连接。更确切地说，第一小齿轮58与第一中间齿轮59啮合，并且第一中间齿轮59与第二齿轮组38的固定齿轮啮合，其中固定齿轮与第一输入轴24防旋转地连接。
混合动力传动系10还具有第二电动机器60，该第二电动机器与输入轴24、26轴线平行地布置，尤其与第五轴线A5共轴地布置。第二电动机器具有第二小齿轮(第二机器小齿轮)62，该第二小齿轮与轴线A5共轴地布置。第二小齿轮62藉由第二子变速器34的挡位齿轮组与第二输入轴26连接。在此，第二小齿轮62藉由第二中间齿轮63与用于前进挡位级4的第五齿轮组连接。更确切地说，第二小齿轮62与可旋转地支承在未详细标明的轴线上的第二中间齿轮63啮合，并且第二中间齿轮63与第五齿轮组50的固定齿轮啮合，其中固定齿轮与第二输入轴26防旋转地连接。
这五条轴线A1、A2、A3、A4、A5全部彼此平行地定向。
如上所述，双离合器组件14邻近变速器组件16的第二轴向端部布置。从动齿轮组30同样布置在变速器组件16的第二轴向侧上，并且优选在轴向上与双离合器组件14对齐，或者与该双离合器组件大致处于同一级别。在从动齿轮组30与第五齿轮组50之间，可以在输出轴28上固定有驻车锁止齿轮P。
在混合动力传动系10中，电动机器56、60各自与其所指配的子变速器的挡位齿轮组连接，该挡位齿轮组被指配给那个子变速器的最高挡位级。此外，电动机器56、60各自藉由挡位齿轮组与其各自的子变速器连接，该挡位齿轮组优选地各自邻近变速器组件的轴向端部布置。齿轮组在此位于相反的轴向端部。
电动机器56、60彼此轴向重合地布置。通过藉由中间齿轮59、63进行的连接可以设定与相应挡位齿轮组的较高的传动比，从而使得可以使用构造紧凑的、高转速的电动机器。
在此，混合动力变速器组件具有恰好五个前进挡位级并且不具有后退挡位级。当在相反的旋转方向上驱动电动机器56或60中的一个电动机器时，可以仅借助于混合动力传动系10来设定后退行驶运行。变速器组件16不具有扭力挡位级。每个齿轮组36至50具有恰好一个活动齿轮和固定齿轮，其中齿轮组36、38、48、50的活动齿轮可旋转地支承在输出轴28上，并且其中齿轮组42的活动齿轮可旋转地支承在第一输入轴24上。
混合动力传动系10还具有第三离合器K3，该第三离合器也可以被称为桥式离合器。
第三离合器用于将第一输入轴24与第二输入轴26连接。第三离合器K3被布置成邻近用于前进挡位级2的第四齿轮组48，并且与用于切换到第五前进挡位级的第三齿轮组42的换挡离合器E一起容纳在第三换挡离合器组66中。第三离合器K3与换挡离合器A、B、C、D、E一样被实现为非同步爪式离合器。
第三换挡离合器组66与第一轴线A1共轴地布置，尤其布置在齿轮组42、48之间。
双离合器组件14和这三个换挡离合器组40、52、66借助于四个致动装置S1至S4可被致动。
致动装置S1用于致动双离合器组件14，并且可以使离合器K1闭合、或者使离合器K2闭合、或者设定空挡位置。
第一换挡离合器组40可以以对应的方式借助于第四致动装置S4被致动。借助于第四致动装置S4，可以使换挡离合器A闭合、或者使换挡离合器C闭合、或者设定空挡位置。
以对应的方式，第二换挡离合器组52可以借助于第三致动装置S3被致动，以使离合器D闭合、或者使离合器B闭合、或者设定空挡位置。最后，第三换挡离合器组66可以借助于第二致动装置S2进行切换，以使离合器K3闭合、或者使离合器E闭合、或者设定空挡位置。
在图2中展示了混合动力传动系10'的另一个实施方式，该混合动力传动系在结构和工作方式方面通常与图1的动力传动系10相对应。相同的元件因此以相同的附图标记指出。
可以看出，燃烧发动机的驱动功率可以藉由离合器K1被引导至第一子变速器32或者可以藉由离合器K2被引导至第二子变速器34。第一电动机器的驱动功率可以被直接馈送给第一子变速器32，或者藉由离合器K1被馈送给燃烧发动机12(例如以便启动该燃烧发动机)。
第二电动机器60的驱动功率可以被直接导入第二子变速器34，或者藉由离合器K2被导向燃烧发动机12，例如以便启动该燃烧发动机。
还可以看出的是，第一子变速器32和第二子变速器34可以藉由第三离合器K3相互连接，使得例如在离合器K1闭合时，燃烧发动机的功率可以藉由离合器K3流向第二子变速器34。
在这种情况下，第一电动机器56可以被切换成空转，使得第一电动机器几乎无损耗地旋转，或者可以以发电机或电动机的方式运行。
以对应的方式，在离合器K2闭合的情况下，在使离合器K3闭合时，燃烧发动机12的功率可以被引导至第一子变速器32。
此外，如果例如纯电动机的驱动功率从第一电动机器56经由第一子变速器32被引导至输出轴28，则可以实现串联运行。
在这种情况下，可以在离合器K1和K3断开的情况下使离合器K2闭合，以便随后使用燃烧发动机12的驱动功率来驱动第二电动机器60，以使第二电动机器60作为发电机工作，该发电机给动力传动系10'的未详细展示的电池充电。应理解的是，在这种情况下第二子变速器34的所有的换挡离合器均是断开的。
在图3中展示了混合动力传动系10”的另一个实施方式，该混合动力传动系在结构和工作方式方面通常与图1的动力传动系10相对应。相同的元件因此由相同的附图标记表示。下面大体上阐述不同之处。
因此，一方面可以看出的是，在第一子变速器32中，用于前进挡位级3和5的齿轮组是互换了的。因此，用于前进挡位级3的第二齿轮组38”被布置成比用于前进挡位级5的第三齿轮组42”(该第三齿轮组邻近变速器组件16的第一轴向端部布置)更靠近变速器组件16的第二轴向端部。对应地，第三换挡离合器组66”包含第三离合器K3和用于切换用于前进挡位级3的第二齿轮组38”的换挡离合器C。
此外，第一换挡离合器组40”包含用于切换用于前进挡位级1的第一齿轮组36的换挡离合器A以及用于切换用于前进挡位级5的第三齿轮组42”的换挡离合器E。
在图3中还展示了，第一电动机器56和/或第二电动机器60不一定必须藉由挡位齿轮组与各自所指配的输入轴24、26连接。而是还可以实现在第一输出轴24上固定第一齿轮(第一机器齿轮)70，该第一齿轮直接地或者藉由第一中间齿轮59”与第一小齿轮58处于接合。
以对应的方式，可以在第二输出轴26上固定第二齿轮(第二机器齿轮)72，该第二齿轮直接地或藉由第二中间齿轮63”'与第二小齿轮62处于接合。
通过第一齿轮70和/或第二齿轮72可以实现使实现预传动变得容易的额外的自由度。
第一齿轮70优选与第一换挡离合器组40”位于同一级别，因此这种实现方式可以是长度中性的
Figure BDA0003222019340000141
以相同的方式，第二齿轮72在轴向上与第二换挡离合器组52对齐，从而使得即使提供第二齿轮72也不会导致结构空间延长。
尤其在没有设置齿轮70、72、而是应各自藉由布置在变速器组件16的轴向端部处的齿轮组进行连接时，可以获得以下优点。因为在这种情况下，第一电动机器56可以藉由形成第一子变速器32的最高传动比的那个挡位齿轮组42”与第一输入轴24连接，因此可以在电力的行驶运行中实现较高的传动比。
最后描述的变体应被视为特别优选的。
在图4中示出了双离合器组件14”'的替代性实施方式，在每个上述的动力传动系中可以替代于在那使用的双离合器组件14而使用该双离合器组件。双离合器组件14”'包含第二离合器K2，该第二离合器与在双离合器组件14的情况下一样被设计为非同步爪式离合器并且借助于致动装置S1可被致动。
代替非同步爪式离合器K1，在双离合器组件14”'中设置有呈常断式的摩擦离合器形式的离合器K1”'，该离合器借助于同一致动装置S1或借助于尤其独立于致动装置S1的、自己的致动装置S1a可被致动。
将第一离合器K1”'设计为常断式的摩擦离合器可以具有如下优点：第一离合器K1”'即使在动力下也可以被断开，例如在紧急制动的情况下。由此，即使在这种紧急情况下也可以使燃烧发动机脱离联接。
第二离合器K2在这种情况下(如以下还将阐述的)不是用于为变速器组件16的前进挡位级设定功率流，而是大体上用于使第二电动机器60联接至燃烧发动机12。
借助图5至图7将阐述不同的行驶运行，这些行驶运行是借助于图1和图2的混合动力传动系10可设定的。然而，相同的行驶运行也是借助图3的混合动力传动系10”和/或结合图4的双离合器组件14”'可使用的。
在图5中展示了换挡元件K1、K2、K3、A至E在纯燃烧发动机式的行驶运行中或在混合动力行驶运行中的换挡表格，其中以燃烧发动机的方式和任选地以电动机的方式提供驱动功率。
在该行驶运行可设定的所有前进挡位级V1至V5，相应地双离合器组件14的第一离合器K1是始终闭合的，并且第二离合器K2是始终断开的。在前进挡位级V1，换挡离合器A是闭合的，并且所有其他的换挡离合器B至E是断开的。第三离合器K3也是断开的。因此，功率从燃烧发动机经由第一离合器K1和第一输入轴24流向第一齿轮组36，并且从那经由换挡离合器A流向输出轴28。
在此应理解的是，从静止状态起步一般来说以纯电动机的方式进行，直至达到燃烧发动机可以藉由离合器K1被接通的速度，即在与高于燃烧发动机12的空转转速的转速相对应的速度下。从静止状态起步因此例如藉由第一电动机器56和用于前进挡位级1的第一齿轮组36来进行。一旦达到与燃烧发动机12的速度相对应的速度，就可以使离合器K1闭合。然后，这个离合器在整个燃烧发动机式的行驶运行中保持闭合。
在从前进挡位级V1变换到前进挡位级V2时，首先使用于前进挡位级2的换挡离合器B闭合以作准备。这可以在必要时在借助于第二电动机器60的同步的辅助下进行。
接着，使用于前进挡位级1的换挡离合器A断开，其中借助于第二电动机器60和已经被切换的用于前进挡位级2的齿轮组48来支持牵引力。接着，可以使第三离合器K3闭合，其中为此所需的同步一方面通过对燃烧发动机12的转速调整来进行，然而还通过对第二电动机器16的对应的同步措施来进行。在第二前进挡位级，功率因此从燃烧发动机12经由第一离合器K1、第一输入轴24、闭合的第三离合器K3、第二输入轴26以及借助于换挡离合器B被切换的用于第二前进挡位级的齿轮组48流向输出轴28。
在变换到前进挡位级V3时，使第三离合器K3再次断开，藉由第二电动机器60来支持牵引力，并且接着可以在第一子变速器32中通过使换挡离合器C闭合来使下一挡位级3闭合。在此可以借助于第一电动机器56来进行所需的同步。
接着可以借助于第一电动机器56来传递动力，并且可以使前进挡位级2的换挡离合器B断开。
以对应的方式得到挡位级V3和V4、以及V4和V5的进一步的挡位变换。在偶数前进挡位级V2和V4的情况下，相应地使第三换挡离合器K3闭合。第二离合器K2是始终断开的，并且第一离合器K2是始终闭合的。
在图6中展示了借助于第一电动机器进行的纯电动机式的行驶运行。在电力的第一挡位级E1.1，仅用于前进挡位级1的换挡离合器A是闭合的。在电力的前进挡位级E1.2，仅换挡离合器C是闭合的。在电动机式的第三挡位级E1.3，换挡离合器E是闭合的。
图7以对应的方式示出借助于第二电动机器60进行的纯电动机式的行驶运行。在第一挡位级E2.1，仅换挡离合器B是闭合的。在电力的第二挡位级E2.2，仅换挡离合器D是闭合的。
在根据图6和图7的纯电力的行驶运行中，可以实现纯电力的动力换挡(即在没有牵引力中断或具有减小的牵引力中断的情况下在前进挡位级之间进行的换挡过程)。在此，电动机式的行驶运行仅被设定在例如挡位级E1.1、E1.2、E1.3之间或者仅被设定在挡位级E2.1与E2.2之间，并且在另一个电动机器相应地维持牵引力期间进行切换。
在例如从前进挡位级E1.1到前进挡位级E1.2的挡位变换过程中，在第二子变速器中，换挡离合器B可以是闭合的，并且第二电动机器因此可以在第一子变速器中的换挡过程期间维持牵引力。
在纯燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中(即，当燃烧发动机的功率和任选地电动机的功率被引导至从动轴时)有利的是，第三离合器被用于将第二输入轴26与第一输入轴24连接，并且因此始终经由第一输入轴24将燃烧发动机的功率馈送至变速器组件16。被指配给第一子变速器32的第一电动机器56因此在这个行驶运行期间始终与燃烧发动机防旋转地连接。由此可以实现的是：设定在燃烧发动机上的动力点偏移，并且在调节转速时第一电动机器可以支持应在何时进行同步过程。换言之，由于第一离合器K1始终保持闭合，因此第一电动机器56可以在同步时支持燃烧发动机12。
为了将为此所需的第三离合器K3尽可能高效地整合到变速器组件中，将该第三离合器容纳到第三换挡离合器组66中。由于第三离合器K3因此与换挡离合器(该换挡离合器被指配给如下子变速器，双离合器组件14的被指配给该子变速器的离合器K1在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中是始终闭合的)一起被整合到换挡离合器组中，因此燃烧发动机可以使用变速器的所有挡位级。
与此相比，在设定所谓的串联运行时，使第二离合器K2闭合。在此使第一离合器K1断开。藉由第一子变速器32和第一电动机器56，在一个挡位级、例如在前进挡位级1设定纯电动机式的行驶运行。燃烧发动机12藉由闭合的第二离合器K2来驱动第二电动机器60并且将其作为发电机来驱动，使得可以藉由第二电动机器60再次同时馈送、尤其至少部分地馈送在这种纯电力的行驶运行中由第一电动机器56从车辆电池获取到的功率。
而即使在如下情况下也可以实现这种串联运行：借助于第二电动机器60进行纯电力的行驶并且燃烧发动机12驱动第一电动机器56。在后一种情况下，第一离合器K1是闭合的，并且第二离合器K2是断开的。
这种串联运行尤其被用于所谓的蠕动模式，其中车辆速度小于以燃烧发动机的方式可设定的最小速度。
被指配给在燃烧发动机式的运行中始终闭合的离合器K1的那个子变速器32优选地还包含变速器组件16的最高的前进挡位级。由此可以在第三离合器断开的情况下使第二电动机器60几乎脱离联接，以避免拖曳损耗。此外，第一电动机器56可以保持联接，以便给车载电网提供电能(作为发电机运行)，或者以便设定增压运行(作为发动机运行)。
在从第一子变速器32的前进挡位级切换至第二子变速器34的前进挡位级时，首先在第二子变速器中通过使所指配的换挡离合器(D或B)闭合来使期望的挡位级接合。这在借助于第二电动机器60的同步的辅助下进行，其中第二电动机器无动力地在第二子变速器34中变换到目标挡位级。接着，第二电动机器60在换挡期间藉由已经接合的目标挡位级支持牵引力。在换挡时，首先使第一子变速器的换挡离合器断开，该换挡离合器被指配给启动挡位级或源挡位级，并且接着使第三离合器K3闭合，其中在同步时燃烧发动机12和第一电动机器56共同作用。
在从第二子变速器34换挡到第一子变速器32的挡位级时，第二电动机器60在换挡期间首先在源挡位级或在实际挡位支持牵引力。在换挡过程中，首先使K3断开并且使换挡元件A、C、E中的一个换挡元件闭合，其中在进行所需的同步时燃烧发动机12和第一电动机器56共同作用。在使第三离合器K3断开并且动力传递到第一子变速器32之后，可以在第二子变速器中使输出挡位级(实际挡位级)断开。
应理解的是，也可以在静止状态下借助于混合动力传动系来进行静态充电。例如，第一离合器K1可以是闭合的，并且燃烧发动机的驱动功率经由第一输入轴24被馈送至第一电动机器56。第二离合器K2保持断开，并且第一子变速器32的换挡离合器A、C、E也保持断开，即第一子变速器32保持空挡。如所述的，在这种状态下可以进行静态充电，然而也可以借助于第一电动机器56来启动燃烧发动机12。
通常还可设想的是，使两个离合器K1和K2闭合或者使离合器K1和离合器K3闭合，以便借助于第一电动机器56和第二电动机器60来进行充电过程。在这种情况下，燃烧发动机驱动两个电动机器，并且这两个电动机器作为发电机工作以便给机动车辆电池充电。
附图标记清单
10 混合动力传动系
12 燃烧发动机
14 双离合器组件
16 混合动力变速器组件
18 功率分配装置
20 被驱动的车轮
22 控制装置
24 第一输入轴
26 第二输入轴
28 输出轴
30 从动齿轮组
32 第一子变速器
34 第二子变速器
36 第1齿轮组(1)
38 第2齿轮组(3)
40 第一换挡离合器组
42 第3齿轮组(5)
48 第4齿轮组(2)
50 第5齿轮组(4)
52 第二换挡离合器组
56 第一电动机器
58 第一小齿轮(第一机器小齿轮)
59 第一中间齿轮
60 第二电动机器
62 第二小齿轮(第二机器小齿轮)
63 第二中间齿轮
66 第三换挡离合器组
70 第一齿轮(第一机器齿轮)
72 第二齿轮(第二机器齿轮)
A1-A5 轴线
A-E 用于挡位级的换挡离合器
K1，K2 双离合器组件的离合器
EG 输入构件
AG1 第一输出构件
AG2 第二输出构件
K3 第三离合器
S1-S4 致动装置
P 驻车锁止齿轮。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆的混合动力传动系(10)，所述混合动力传动系具有：
-双离合器组件(14)，所述双离合器组件具有第一离合器和第二离合器(K1，K2)，所述离合器包含共用的、与燃烧发动机(12)可连接的输入构件(EG)，其中所述第一离合器(K1)包含第一输出构件(AG1)，并且其中所述第二离合器(K2)包含第二输出构件(AG2)；
-变速器组件(16)，所述变速器组件具有第一子变速器(32)和第二子变速器(34)，其中所述第一子变速器(32)的输入轴(24)与所述第一输出构件(AG1)连接，并且其中所述第二子变速器(34)的输入轴(26)与所述第二输出构件(AG2)连接；
-第三离合器(K3)，所述第三离合器用于将所述第一子变速器和所述第二子变速器(32，34)连接；
-第一电动机器(56)，所述第一电动机器与所述第一输入轴(24)连接；
-第二电动机器(60)，所述第二电动机器与所述第二输入轴(26)驱动连接；以及
-控制装置(22)，所述控制装置用于操控所述双离合器组件(14)、所述变速器组件(16)、所述第三离合器(K3)以及所述第一电动机器和所述第二电动机器(56，60)。
2.根据权利要求1所述的混合动力传动系，其中所述控制装置(22)被设定成用于设定至少以下的行驶运行模式：
-纯燃烧发动机式的行驶运行，
-借助于所述第一电动机器进行的纯电力的行驶运行，以及
-借助于所述第二电动机器进行的纯电力的行驶运行。
3.根据权利要求1或2所述的混合动力传动系，其中所述第三离合器(K3)和用于切换子变速器(32)的齿轮组(42；38”)的换挡离合器(E；C)容纳在换挡离合器组(66；66”)中。
4.根据权利要求1至3之一所述的混合动力传动系，其中所述双离合器组件(14)的第一离合器(K1)和/或所述双离合器组件(14)的第二离合器(K2)和/或所述第三离合器(K3)和/或所述变速器组件(16)的至少一个换挡离合器(A，B，C，D，E)被设计为爪式离合器。
5.根据权利要求1至4之一所述的混合动力传动系，其中所述第一电动机器(56)藉由所述第一子变速器(32)的挡位齿轮组(38；42”)与所述第一输入轴(24)连接，并且/或者其中所述第二电动机器(60)藉由所述第二子变速器(34)的挡位齿轮组(50)与所述第二输入轴(26)连接。
6.根据权利要求5所述的混合动力传动系，其中所述第一电动机器(56)借以与所述第一输入轴(24)连接的所述第一子变速器(32)的挡位齿轮组(42”)被指配给所述第一子变速器(32)的最高挡位级(5)，并且/或者其中所述第二电动机器(60)借以与所述第二输入轴(26)连接的所述第二子变速器(34)的挡位齿轮组(50)被指配给所述第二子变速器(34)的最高挡位级(4)。
7.根据权利要求5或6所述的混合动力传动系，其中所述第一电动机器(56)借以与所述第一输入轴(24)连接的所述第一子变速器(32)的挡位齿轮组(38；42”)布置在所述变速器组件(16)的第一轴向端部处，并且/或者其中所述第二电动机器(60)借以与所述第二输入轴(26)连接的所述第二子变速器(34)的挡位齿轮组(50)布置在所述变速器组件(16)的第二轴向端部处。
8.根据权利要求1至7之一所述的混合动力传动系，其中所述第一子变速器(32)被指配给奇数前进挡位级并且具有被指配给不同的前进挡位级的三个齿轮组(36，38，42)，并且/或者其中所述第二子变速器(34)被指配给偶数前进挡位级并且具有被指配给不同前进挡位级的两个或三个齿轮组(48，50)。
9.根据权利要求1至8之一所述的混合动力传动系，其中所述第一电动机器(56)和所述第二电动机器(60)是在结构上相同的。
10.一种用于操作根据权利要求1至9之一所述的混合动力传动系的方法，所述方法具有以下步骤：在燃烧发动机式的行驶运行或混合动力行驶运行中，通过使所述双离合器组件(14)的所指配的离合器(K1)闭合来使用所述子变速器(32)的挡位级(1，3，5)，并且通过使同一离合器(K1)和所述第三离合器(K3)闭合来使用所述另一个子变速器(34)的挡位级(2，4)。
11.根据权利要求10所述的方法，其中通过以下方式来进行从所述另一个子变速器(34)的源挡位级到所述子变速器(32)的目标挡位级的挡位变换，即：被指配给所述另一个子变速器(34)的所述电动机器(60)支持牵引力，接着使所述第三离合器(K3)断开，并且被指配给所述子变速器(32)的所述电动机器(56)有助于对所述目标挡位级进行同步。
12.根据权利要求10所述的方法，其中通过以下方式来进行从所述子变速器(32)的源挡位级到所述另一个子变速器(34)的目标挡位级的挡位变换，即：在所述另一个子变速器(34)中，首先在必要时使所述目标挡位级接合并且为此被指配给所述另一个子变速器(34)的所述电动机器(60)确保所述同步，其中被指配给所述另一个子变速器(34)的电动机器(60)支持牵引力；并且接着使所述源挡位级脱离接合并且使所述第三离合器(K3)闭合，其中被指配给所述子变速器(32)的所述电动机器(56)有助于对所述第三离合器(K3)的闭合进行同步。
13.一种用于操作根据权利要求1至9之一所述的混合动力传动系的方法，所述方法具有以下步骤：在燃烧发动机式的行驶运行中，在所述子变速器(32)的挡位级中使所述第三离合器(K3)断开，以使所述另一个子变速器(34)和被指配给所述另一个子变速器(34)的所述电动机器(60)脱离联接。
14.一种用于操作根据权利要求1至9之一所述的混合动力传动系的方法，所述方法具有以下步骤：在纯电动机式的行驶运行中，藉由所述第一子变速器(32)来提供所述第一电动机器(56)的驱动功率，并且同时藉由所述第二子变速器(34)来提供所述第二电动机器(60)的驱动功率，其中通过以下方式来实现动力换挡，即：所述电动机器中的一个电动机器藉由所指配的子变速器维持所述牵引力，同时在所述另一个子变速器中执行挡位变换。
CN201980092729.7A 2019-03-05 2019-10-15 机动车辆的混合动力传动系及操作混合动力传动系的方法 Pending CN113453929A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019202966.3 2019-03-05
DE102019202966.3A DE102019202966A1 (de) 2019-03-05 2019-03-05 Hybrid-Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug sowie Verfahren zum Betreiben eines Hybrid-Antriebsstranges
PCT/EP2019/077868 WO2020177885A1 (de) 2019-03-05 2019-10-15 Hybrid-antriebsstrang für ein kraftfahrzeug sowie verfahren zum betreiben eines hybrid-antriebsstranges

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113453929A true CN113453929A (zh) 2021-09-28

Family

ID=68382381

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980092729.7A Pending CN113453929A (zh) 2019-03-05 2019-10-15 机动车辆的混合动力传动系及操作混合动力传动系的方法

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20220055473A1 (zh)
CN (1) CN113453929A (zh)
DE (1) DE102019202966A1 (zh)
WO (1) WO2020177885A1 (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102019205324B4 (de) * 2019-04-12 2024-03-28 Zf Friedrichshafen Ag Hybrid-Getriebeeinrichtung sowie Kraftfahrzeug
DE102020001095B4 (de) * 2020-02-20 2022-09-29 Mercedes-Benz Group AG Doppelkupplungsgetriebe
CN113147354B (zh) * 2021-05-07 2023-05-12 一汽解放汽车有限公司 混合动力系统
DE102021209377B4 (de) 2021-08-26 2024-03-21 Zf Friedrichshafen Ag Kopplungsvorrichtung für eine Getriebevorrichtung eines Kraftfahrzeugs

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1610038A1 (de) * 2004-06-21 2005-12-28 Getrag Ford Transmissions GmbH Doppelkupplungsgetriebe
CN1906049A (zh) * 2003-12-30 2007-01-31 易通公司 混合动力传动系
DE102006036758A1 (de) * 2006-08-05 2008-02-28 Zf Friedrichshafen Ag Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeuges
EP3241701A1 (de) * 2016-05-02 2017-11-08 GETRAG B.V. & Co. KG Hybridantriebsstrang
DE102016226023A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe für einen Hybridantrieb und Verfahren zu dessen Steuerung, Computerprogrammprodukt, Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung sowie Hybridantrieb

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19850549A1 (de) * 1998-11-03 2000-05-04 Bosch Gmbh Robert Getriebe für ein Kraftfahrzeug, insbesondere Doppelkupplungs-Schaltgetriebe, und Verfahren zum Betreiben des Getriebes
EP1126987B1 (de) * 1998-11-03 2005-08-03 Robert Bosch Gmbh Hybridgetriebe, insbesondere für kraftfahrzeuge
US6499370B2 (en) * 2001-01-10 2002-12-31 New Venture Gear, Inc. Twin clutch automated transaxle with motor/generator synchronization
EP1270301A3 (en) * 2001-06-19 2007-02-21 Hitachi, Ltd. Power transmission apparatus for automobile
US7427252B2 (en) * 2005-10-31 2008-09-23 Gm Global Technology Operations, Inc. Electrically variable transmission with input split mode and compound split modes
WO2010054210A1 (en) * 2008-11-07 2010-05-14 Ricardo, Inc. Multi-mode hybrid transmission
JP5273069B2 (ja) * 2010-03-02 2013-08-28 アイシン精機株式会社 ハイブリッド駆動装置
US10550920B2 (en) * 2010-12-17 2020-02-04 Dti Group B.V. Transmission system, as well as method for changing a transmission ratio
DE102010063582A1 (de) * 2010-12-20 2012-06-21 Zf Friedrichshafen Ag Vorrichtung für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs, Antriebsstrang und Verfahren zum Betreiben derselben
SE539295C2 (sv) * 2014-09-29 2017-06-20 Scania Cv Ab Hybriddrivlina innefattande en rangeväxel och ett fordon meden sådan hybriddrivlina
DE102016007408B4 (de) * 2016-06-20 2020-06-18 Magna Pt B.V. & Co. Kg Doppelkupplungsgetriebe
DE102017202599A1 (de) * 2017-02-17 2018-08-23 Zf Friedrichshafen Ag Getriebe für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1906049A (zh) * 2003-12-30 2007-01-31 易通公司 混合动力传动系
EP1610038A1 (de) * 2004-06-21 2005-12-28 Getrag Ford Transmissions GmbH Doppelkupplungsgetriebe
DE102006036758A1 (de) * 2006-08-05 2008-02-28 Zf Friedrichshafen Ag Automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeuges
EP3241701A1 (de) * 2016-05-02 2017-11-08 GETRAG B.V. & Co. KG Hybridantriebsstrang
DE102016226023A1 (de) * 2016-12-22 2018-06-28 Zf Friedrichshafen Ag Schaltgetriebe für einen Hybridantrieb und Verfahren zu dessen Steuerung, Computerprogrammprodukt, Steuerungs- und/oder Regelungsvorrichtung sowie Hybridantrieb

Also Published As

Publication number Publication date
US20220055473A1 (en) 2022-02-24
DE102019202966A1 (de) 2020-09-10
WO2020177885A1 (de) 2020-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8979704B2 (en) Hybrid drive of a motor vehicle and method for controlling a hybrid drive
CN113518725B (zh) 机动车辆动力传动系的变速器组件及运行变速器组件的方法
KR102575178B1 (ko) 차량용 변속장치
CN113453929A (zh) 机动车辆的混合动力传动系及操作混合动力传动系的方法
CN113518739A (zh) 机动车辆动力传动系的变速器组件、动力传动系及操控动力传动系的方法
CN108349366B (zh) 用于在直接挡中同步中间轴转速的方法
CN108349365B (zh) 用于混合动力车辆的驱动系统和具有这种驱动系统的动力总成
CN113518726A (zh) 机动车辆动力传动系的混合动力变速器组件及操作混合动力传动系的方法
CN108349370B (zh) 用于混合动力车辆的变速器，带有这种变速器的传动系和用于运行该传动系的方法
CN113557154A (zh) 离合器组件、机动车辆动力传动系和用于操作动力传动系的方法
KR20200022234A (ko) 차량용 변속장치
CN115923489A (zh) 混合动力变速器装置和混合动力传动系
CN111032403A (zh) 用于混合动力机动车的混合动力动力传动系
CN113544000A (zh) 机动车辆的动力传动系以及操作动力传动系的方法
CN108290488B (zh) 用于机动车辆的变速器和具有该变速器的动力总成
CN110546024B (zh) 用于机动车的混合动力传动系和用于其操控的方法
CN113518727A (zh) 混合动力变速器组件、机动车辆动力传动系和机动车辆
CN113574293A (zh) 混合动力变速器及机动车辆
CN113474196A (zh) 混合动力变速器及机动车辆
CN113490610A (zh) 变速器组件、机动车辆动力传动系及对其操作的方法
US10589616B2 (en) Power transmission apparatus for vehicle
CN113508050A (zh) 变速器组件、动力传动系及其操作的方法
CN115519994A (zh) 具有机械简单结构的紧凑式混合式变速器
CN116215213A (zh) 混合结构形式的低拖曳损失的混合动力变速器
CN116215211A (zh) 混合结构形式的紧凑的混合动力变速器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination