Patent DE-102021006071-B4 (DE)
Title: Verteiler-Hybrid Antrieb
Inventor: SCHREIBER GEORG
IPC: B60K6/48
Filed: 2021-12-09
Granted: 2024-01-25
Abstract: Ein Verteiler-Hybrid Antrieb für ein Fahrzeug, der, im Wesentlichen, aus einem Verbrennungsmotor VM, zwei Elektromotor/Generatoren E1, E2, einem Vierwellen Verteiler-Getriebe und einer Steuereinheit besteht, bei dem der erforderliche Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM mithilfe des Vierwellen Verteiler-Getriebes über einen mechanischen Antriebsstrang auf eine Antriebsachse AA des Fahrzeugs übertragen wird und der überschüssige Teil des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM von den Elektromotor/Generatoren E1, E2aufgenommen wird um den Fahrzeugakkumulator zu laden; wobei, unabhängig von den Drehmoment Anforderungen der Antriebsachse AA, der Verbrennungsmotor VM mit einer konstanten Drehzahl und einem konstanten Drehmoment mit seinem höchstmöglichen Wirkungsgrad läuft.Der höchstmögliche Wirkungsgrad des Verbrennungsmotors VM wird mithilfe einer Steuereinheit durch die Zusammenwirkung der drei Regler gewährleistet:- einen ersten Regler für eine konstante Drehzahl des Verbrennungsmotors VM, der auf die Zufuhr des Brennstoffs an den Verbrennungsmotor VM wirkt;- einen zweiten Regler für ein konstantes Drehmoment des Verbrennungsmotors VM,der durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E1das konstante Drehmoment an der Motorwelle WMhält;- einen dritten Regler, dieser den Drehmoment Anteil des Verbrennungsmotors VM für die Übertragung auf die Antriebsachse AA bestimmt, indem er eine Änderung der Drehmoment Verteilung bei dem Verteiler-Hybrid Antrieb durch die Änderung des Drehmoments des Elektromotor/Generators E2bewirkt.Die Verteilung des Drehmoments des Verbrennungsmotors VM erfolgt mithilfe eines Vierwellen Verteiler-Getriebes, bei diesem:- das Drehmoment des Verbrennungsmotors VM über die Welle W1dem Getriebe zugeführt wird und mithilfe von Zahnrädern auf zwei Antriebszweige verteilt wird;- in jedem Antriebszweig ein Verteiler Käfig VK1, VK2vom Typ eines Planetenzahnradgetriebes eingebaut ist, mit dessen Hilfe das zugeführte Drehmoment in jedem Antriebszweig, in einem bestimmten Verhältnis, in einen kleineren und einen größeren Teil aufgeteilt wird;- ein Teil des Drehmoments der beiden Verteiler Käfige VK1, VK2wird über die Wellen W2, W3jeweils auf einen Elektromotor/Generator E1, E2übertragen, diesen Drehmomente jeweils mithilfe des zweiten und des dritten Reglers in der Steuerung des Verteiler-Hybrid Antriebs wie oben definiert geregelt werden;- der zweite Teil des Drehmoments der beiden Verteiler Käfige VK1, VK2wird auf das Zahnrad Z4übertragen, wobei diese zwei Drehmoment Teile am Zahnrad Z4in die Gegenrichtung wirken;- die Drehmoment Differenz am Zahnrad Z4bestimmt das Drehmoment an der Welle W4und wird auf die Antriebsachse AA des Fahrzeugs übertragen;- wobei jeder Verteiler Käfig VK1, VK2drei rotierenden Elemente enthält: Der Käfig selber und die zwei seiner Wellen; in beiden Antriebszweigen darf das Drehmoment wahlweise an jedes rotierende Element der Verteiler Käfige VK1, VK2angelegt und wahlweise von jedem der zwei verbliebenen Elemente kann das Drehmoment für die Antriebsachse AA abgeleitet werden, an das dritte rotierende Element wird jeweils einer der Elektromotor/Generatoren E1, E2angeschlossen; durch die Wahl der verschiedenen Verbindung Kombinationen der rotierenden Elemente in beiden Antriebszweigen werden verschiedene Drehmoment Übersetzungen zwischen den vier Wellen W1, W2, W3, W4des Getriebes erzielt um den Verteiler-Hybrid Antrieb für die verschiedenen Anwendungen anzupassen.