Beschrieben wird ein neuartiges leistungsverzweigtes Getriebekonzept, welches insbesondere für Hybridfahrzeuge eine Vielzahl von Vorteilen aufweist. Neben den typischen Potentialen hinsichtlich der Reduktion der CO2-Emissionen und des Kraftstoffverbrauchs besitzt dieses Getriebe auch den Vorteil eines relativ einfachen Aufbaus. So kommt der Schaltgetriebeteil beispielsweise ohne jegliche Synchronisierungen aus. Zudem wird keine Anfahrkupplung benötigt. Trotzdem ist ein zugkraftunterbrechungsfreies Schalten, vergleichbar mit dem Schaltvorgang eines Doppelkupplungsgetriebes, möglich. Dies wird dadurch erreicht, dass in diesen Phasen das Getriebe in einem elektrisch leistungsverzweigten Modus betrieben wird. Dieser Modus ermöglicht beispielsweise auch den Betrieb als kontinuierlich-variables Getriebe. In der Vergangenheit wurden oftmals Hybridtriebstränge durch einfache Hinzunahme der elektrischen Komponenten und der notwendigen Koppelelemente generiert. Bei diesem Vorgehen entstanden typischerweise sehr komplexe Triebstränge, in denen oftmals sogar manche Funktionalitäten doppelt vorhanden waren. In dem hier vorgestellten Konzept wird dagegen aufgezeigt, wie mit Hilfe der Elektrifizierung des Antriebsstranges einige im klassischen Getriebe benötigten Bauteile entfallen können, wodurch ein kostengünstiges Hybridgetriebe entsteht. Neben dem reinen Konzept wird auch eine mögliche Umsetzung in Form eines PKW-Getriebes gezeigt. Anhand der maßgeblichen Fahrsituationen wird die Ansteuerungsstrategie für das Hybridgetriebe detailliert erläutert. Die Verbrauchspotentiale des Hybridgetriebes werden diskutiert und Ergebnisse der Fahrdynamiksimulationen des umgesetzten Ausführungsbeispiels gezeigt.
In this article a new power split gearbox scheme is presented, beneficial when used in hybrid vehicles. Besides the typical potential of reduced CO2 emissions and reduced fuel consumption, this gearbox scheme leads to a relatively simple structure. The shiftable gearbox part for instance is setup without any synchronizers. In addition no launch clutch is needed. Despite this a shifting process without drag torque interruption, as e.g. known from dual clutch transmissions, is possible. Launch and the shifting are both executed in power split mode. Based on this the gearbox can also be temporarily operated as continuously variable transmission. In the past hybrid drivelines have often been generated by adding the electrical components and the corresponding coupling elements. Such an approach typically leads to complex drivelines. In many cases some of the functionalities turn out to be twice available. In contrast to that the concept presented here demonstrates how the electrification of the driveline helps to eliminate some of the components required in a classical gearbox leading to a cost-efficient hybrid gearbox. Besides the pure concept, a possible realization for a passenger car is shown. Based on the main driving situations the control strategy is explained in detail. Results for the according vehicle dynamics are shown and efficiency potentials are discussed.
Hybridgetriebe mit Leistungsverzweigung
2013
13 Seiten, Bilder, Tabellen, 3 Quellen
Aufsatz (Konferenz)
Deutsch
Hybridgetriebe mit Leistungsverzweigung
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