Die Erfindung betrifft einen Getriebestrang, mit dessen Hilfe ein beispielsweise von einer Brennkraftmaschine bereitgestelltes Drehmoment gewandelt werden kann, um bei einem Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs ein gewünschtes Drehmoment und/oder eine gewünschte Drehzahl einzustellen.

Ein typischer Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug weist eine Brennkraftmaschine auf, die ein Drehmoment bereitstellt, das in ein Getriebe zur Drehmomentwandlung eingeleitet werden kann. Das Getriebe ist beispielsweise als stufenloses Getriebe (CVT-Getriebe) ausgestaltet, um in einem definierten Bereich das Drehmoment und die Drehzahl im Wesentlichen stufenlos variieren zu können,

Es besteht ein ständiges Bedürfnis einen Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug derart auszulegen, dass ein hoher Fahrkomfort erreicht wird.

Es ist die Aufgabe der Erfindung einen Getriebestrang zu schaffen, mit dessen Hilfe ein hoher Fahrkomfort ermöglicht ist.

Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Getriebestrang mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Der erfindungsgemäße Getriebestrang für ein Kraftfahrzeug weist einen ein erstes Kurbel- CVT-Getriebe aufweisenden ersten Teilstrang zur Übertragung einer Leistung eines ersten Antriebsmotors und einen ein zweites Kurbel-CVT-Getriebe aufweisenden zweiten Teilstrang zur Übertragung einer Leistung eines zweiten Antriebsmotors auf. Zusätzlich ist ein mit dem ersten Teilstrang und/oder mit dem zweiten Teilsstrang verbindbarer Abtriebsstrang zur Übertragung der Leistung des ersten Antriebsmotors und/oder der Leistung des zweiten Antriebsmotors an ein Abtriebselement, insbesondere Antriebsrad, vorgesehen, wobei periodisch auftretende Drehmomentschwankungen des ersten Antriebsmotors und periodisch auftretende Drehmomentschwankungen des zweiten Antriebsmotors zueinander phasenverschoben an den Abtriebsstrang übertragbar sind. Durch die Phasenverschiebung der beispielsweise durch eine motorische Verbrennung in einem Kolben-Verbrennungsmotor verursachten Drehmomentschwankungen, wird vermieden dass sich Drehzahlungleichförmigkeiten aufaddieren und durch Resonanzeffekte zu kritischen überhöhten Beschleunigungswerten am Antriebsrad des Kraftfahrzeugs führen. Stattdessen können Drehmomentschwankungen asynchron an den Abtriebsstrang weitergeleitet werden. Dadurch können sich durch eine geeignete Phasenverschiebung Drehzahlungleichförmigkeiten ganz oder teilweise tilgen und/oder dämpfen, wodurch sich das Ausmaß dynamischer Anregungen reduziert. Dies führt zu einer Reduktion von fühlbaren Schwingungen, wodurch ein hoher Fahrkomfort ermöglicht ist. Ferner werden Bauteile des Getriebestrangs und des übrigen Kraftfahrzeugs geringer belastet, wodurch sich die Lebensdauer der einzelnen Fahrzeugkomponenten erhöht, Darüber hinaus kann das Ausmaß an Geräuschemissionen, beispielsweise Getriebegeräusche oder Klappern von schwingungsfähigen Bauteilen, reduziert werden. Die Phasenverschiebung wird insbesondere zumindest anteilig, durch das erste Kurbel- CVT-Getriebe und/oder das zweite Kurbel-CVT-Getriebe bereitgestellt,

Ein CVT-Getriebe ist ein gleichförmiges Getriebe, das eine im Wesentlichen stufenlos einstellbare Übersetzung ermöglicht (CVT: „Continuously variable transmission"). Beispielsweise kann das CVT-Getriebe zwei Kegelscheibenpaare aufweisen, wobei die Kegelscheiben eines Kegelscheibenpaares in axialer Richtung zueinander verschiebbar sind, um einen Zugmittelradius beispielsweise für eine Lamellenkette im Wesentlichen stufenlos zu variieren. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein Kurbel-CVT-Getriebe verwendet, wie es beispielsweise in DE 10 2009 042 079 A1 beschrieben ist und auf dessen Inhalt hiermit als Teil der Erfindung Bezug genommen wird. Insbesondere kann das Kurbel-CVT-Getriebe ein Übersetzungsverhältnis zwischen unendlich (Stillstand) und über 2 (overdrive) bereitstellen. Als erster Antriebsmotor und/oder als zweiter Antriebsmotor wird insbesondere eine Brennkraftmaschine, vorzugsweise ein Kolben-Verbrennungsmotor, verwendet. Vorzugsweise weist der erste Antriebsmotor eine von dem zweiten Antriebsmotor verschiedene Nennleistung auf, so dass je nach aktueller Fahrsituation nur der erste Antriebsmotor, nur der zweite Antriebsmotor oder sowohl der erste Antriebsmotor als auch der zweite Antriebsmotor zur Leistungsabgabe an den Getriebestrang angekoppelt sein kann. Der erste Teilstrang und der zweite Teilstrang können beispielsweise über ein Summiergetriebe mit dem Abtriebsstrang verbunden sein, wobei es insbesondere möglich ist durch geeignete Trennkupplungen den ersten Teilstrang und/oder. den zweiten Teilstrang wahlweise mit dem Abtriebsstrang zu kuppeln beziehungsweise zu trennen. Die periodischen Drehmomentschwankungen beziehungsweise Drehzahlschwankungen können durch die Art der Leistungsübertragung durch das jeweilige Kurbel- CVT-Getriebe und/oder durch den jeweiligen Antriebsmotor, insbesondere durch eine motori- sche Verbrennung, verursacht sein. Die periodischen Drehmomentschwankungen sind bei einer konstanten Nenndrehzahl beziehungsweise einem konstanten Nenndrehmoment beziehungsweise einer konstanten Nennleistung durch Messungen leicht zu erkennen. Bei einer gewünschten Leistungserhöhung beziehungsweise einer Leistungsverringerung, kann sich in Leistungsflussrichtung hinter dem jeweiligen Kurbel-CVT-Getriebe, insbesondere bei dem Abtriebselement, die Periodendauer der periodisch auftretenden Drehmomentschwankungen entsprechend dem Gradient der gewünschten Leistungsveränderung verändern. Auch diese Situation mit einer sich in Abhängigkeit von einer zu erreichenden gewünschten Leistung ändernden Periodendauer der Drehmomentschwankungen wird als periodisch auftretende Drehmomentschwankungen betrachtet.

Vorzugsweise liegt ein übertragbares Drehmomentmaximum des ersten Teilstrangs zwischen zwei nachfolgenden übertragbaren Drehmomentmaxima des zweiten Teilstrangs, wobei insbesondere das Drehmomentmaximum des ersten Teilstrangs mit einer Fehlertoleranz von etwa ± 15° mittig zwischen zwei nachfolgenden übertragbaren Drehmomentmaxima des zweiten Teilstrangs vorgesehen ist. Dadurch wird nicht nur eine resonanzbedingte Verstärkung der Drehmomentschwankungen reduziert sondern sogar eine Vergleichmäßigung des abgegebenen Drehmoments erreicht. Das jeweilige Drehmomentmaximum entspricht einem Punkt des Drehmomentverlaufs mit der Steigung Null und einem positiven Betrag über Null.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass das erste Kurbel-CVT-Getriebe eine im Leistungsfluss angeordnete gekröpfte erste Getriebewelle mit mindestens einer ersten Kröpfung aufweist und das zweite Kurbel-CVT-Getriebe eine im Leistungsfluss angeordnete gekröpfte zweite Getriebewelle mit mindestens einer zweiten Kröpfung aufweist, wobei die erste Getriebewelle zur zweiten Getriebewelle in Umfangsrichtung derart relativ verdreht angeordnet ist, dass eine phasenverschobene Rotation der ersten Kröpfung relativ zur zweiten Kröpfung ausführbar ist. Die erste Getriebewelle und die zweite Getriebewelle sind insbesondere hinsichtlich ihrer Kröpfungen gleichartig, insbesondere identisch ausgebildet. Besonders bevorzugt ist die erste Getriebewelle im Wesentlichen identisch zur zweiten Getriebewelle ausgestaltet. Vorzugsweise weist die erste Getriebewelle ein der zweiten Getriebewelle entsprechendes Aussehen auf, wenn beide Getriebewellen in axialer Richtung betrachtet werden. Die Phasenverschiebung der Drehmomentschwankungen entspricht insbesondere der Winkelverdrehung der ersten Getriebewelle relativ zur zweiten Getriebewelle bezogen auf eine Lage mit gleichartig in radialer Richtung abstehenden Kröpfungen. Die jeweilige Kröpfung kann beispielsweise im Falle einer Kurbelwelle durch einen mit Kurbelwangen verbundenen Hubzapfen ausgebildet sein. Insbesondere kann die Kröpfung durch ein innerhalb eines Ex- zenters eingreifendes Ritzel ausgebildet werden, so dass die Hebellänge der Kröpfung insbesondere mit Hilfe eines Stellmotors im Wesentlichen stufenlos variierbar ist.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die erste Getriebewelle z erste Kröpfungen mit m verschiedenen ersten Hebeln aufweist und die zweite Getriebewelle z zweite Kröpfungen mit m verschiedenen zweiten Hebeln aufweist, wobei die erste Getriebewelle relativ zur zweiten Getriebewelle in Umfangsnchtung um einen Winkelbetrag Δα verdreht ist, wobei

Δα = 1807(z · m) ± 127(z ^■ m) gilt. Die erste Getriebewelle und die zweite Getriebewelle weisen insbesondere die gleiche Anzahl z von in verschiedene radiale Richtungen abstehbaren Kröpfungen auf. Je höher die Anzahl z der verschiedenen Kröpfungen ist, desto kleiner braucht die Phasenverschiebung gewählt sein, um Drehmomentschwankungen zu vergleichmäßigen und resonanzbedingte Verstärkungen der Drehzahlschwankungen zu reduzieren. Insbesondere ist für jede Kröpfung mehr als ein Hebel vorgesehen, um das Drehmoment des zugeordneten Antriebsmotors zu übertragen. Insbesondere sind zwei Hebel (m=2) vorgesehen, die an gegenüberliegenden Seiten einer Abtriebswelle angreifen, so dass die beiden Hebel im Wesentlichen um 180° in Umfangsnchtung zueinander versetzt an der Abtriebswelle angreifen.

Vorzugsweise ist die erste Getriebewelle relativ zur zweiten Getriebewelle in Umfangsnchtung um einen Winkelbetrag Δα =30° ± 10° verdreht. Ein derartiger Winkelbetrag lässt sich bei der Montage leicht vorsehen und optisch überprüfen. Insbesondere weist das erste Kurbel-CVT- Getriebe und/oder das zweite Kurbel-CVT-Getriebe drei unterschiedliche in Umfangsnchtung regelmäßig verteilte Kröpfungen mit jeweils zwei Hebeln auf. Vorzugsweise sind die jeweiligen Kröpfungen mehrfach, insbesondere doppelt, vorgesehen, um eine besonders gleichmäßige Drehmomentübertragung zu ermöglichen.

Besonders bevorzugt ist eine Hebellänge der ersten Kröpfung und/der der zweiten Kröpfung jeweils durch ein innerhalb eines Exzenters eingreifendes Ritzel einstellbar. Dadurch kann die Hebellänge der Kröpfung insbesondere mit Hilfe eines Stellmotors im Wesentlichen stufenlos variierbar sein.

Insbesondere ist vorgesehen, dass der erste Teilstrang einen ersten Schwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, und/oder der zweite Teilstrang einen zweiten Schwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, aufweist, wobei der erste Schwingungsdämpfer und/oder der zweite Schwingungsdämpfer in Leistungsflussrichtung vor dem jeweiligen zugeordneten Kurbel-CVT-Getriebe angeordnet ist. Durch den jeweiligen Schwingungsdämpfer können Drehmomentschwankungen und/oder Drehzahlschwankungen getilgt und/oder gedämpft werden. Vorzugsweise erfolgt die Dämpfung bevor das Drehmoment in das jeweilige Kurbel-CVT-Getriebe eingeleitet wird, so dass die Belastungen der Bauelemente des jeweiligen Kurbel-CVT-Getriebes reduziert sind.

Vorzugsweise sind der erste Teilstrang und der zweite Teilstrang über ein Summiergetriebe mit dem Abtriebsstrang verbindbar, wobei der Abtriebsstrang zwischen dem Summiergetriebe und dem Abtriebselement ein Differenzialgetriebe aufweist. Dies ermöglicht es über nur eine Eingangswelle das Drehmoment des ersten Teilstrangs und des zweiten Teilstrangs in das Differentialgetriebe einzuleiten und von dort aus auf zwei verschiedene Antriebsräder des Kraftfahrzeugs aufzuteilen. Alternativ kann das Differentialgetriebe Teil des Summiergetriebes sein.

Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Getriebestrang, der wie vorstehend beschrieben aus- und weitergebildet sein kann. Der Antriebsstrang weist einen mit dem ersten Teilstrang verbindbaren ersten Antriebsmotor und einen mit dem zweiten Teilstrang verbindbaren zweiten Antriebsmotor auf, wobei insbesondere der erste Antriebsmotor und/oder der zweite Antriebsmotor als Brennkraftmaschine, insbesondere Kolben- Verbrennungsmotor, ausgestaltet ist. Durch die mit Hilfe des Getriebestrangs zumindest anteilig erreichte Phasenverschiebung von auftretenden periodischen Drehmomentschwankungen können die Drehmomentschwankungen zumindest gedämpft werden, so dass der Fahrkomfort verbessert ist.

Insbesondere ist ein sich periodisch wiederholender Zündzeitpunkt des ersten Antriebsmotors zu einem sich periodisch wiederholender Zündzeitpunkt des zweiten Antriebsmotors phasenverschoben. Durch den asynchronen Betrieb des ersten Antriebsmotors und des zweiten Antriebsmotors können durch die Zündung eines Kraftstoffgemischs im jeweiligen Antriebsmotor verursachte Drehmomentspitzen zu unterschiedlichen Zeitpunkten erfolgen, so dass sich zwei oder mehr Drehmomentspitzen nicht addieren. Dies führt zu einer Vergleichmäßigung des in den Abtriebsstrang eingeleiteten Drehmoments.

Vorzugsweise ist vorgesehen, dass eine erste Getriebewelle des ersten Kurbel-CVT- Getriebes relativ zu einer zweiten Getriebewelle des zweiten Kurbel-CVT-Getriebes in Um- fangsrichtung um einen Winkelbetrag Δα verdreht ist, wobei der Zündzeitpunkt des ersten An- triebsmotors um einen Phasenwinkel Δβ zum Zündzeitpunkt des zweiten Antriebsmotors phasenverschoben ist, wobei Δα + Δβ = 180°± 12° gilt. Besonders bevorzugt ist die gesamte Phasenverschiebung Δα + Δβ derart eingestellt, dass ein übertragbares Drehmomentmaximum des ersten Teilstrangs zwischen zwei nachfolgenden übertragbaren Drehmomentmaxima des zweiten Teilstrangs liegt, wobei insbesondere das Drehmomentmaximum des ersten Teilstrangs mit einer Fehlertoleranz von ± 15° mittig zwischen zwei nachfolgenden übertragbaren Drehmomentmaxima des zweiten Teilstrangs vorgesehen ist.

Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen;

Fig. 1 : eine schematische Konzeptdarstellung eines Antriebstrangs,

Fig. 2: ein schematisches Diagramm einer Vergleichsmessung für eine Radbeschleunigung,

Fig. 3: ein schematisches Diagramm eines Drehmomentverlaufs und

Fig. 4: ein schematisches Diagramm mit Verlaufen verschiedener Radbeschleunigungen.

Der in Fig. 1 dargestellte Antriebsstrang 10 weist einen Getriebestrang 12 auf. Der

Getriebestrang 12 weist einen mit einem ersten Antriebsmotor 14, beispielsweise ein 0,8L- Verbrennungsmotor, verbundenen ersten Teilstrang 16 und einen mit einem zweiten Antriebsmotor 18, beispielsweise ein 1 ,2L-Verbrennungsmotor, verbundenen zweiten Teilstrang 20 auf. Der erste Teilstrang 16 und der zweite Teilstrang 20 sind beispielsweise über ein nicht dargestelltes Summiergetriebe mit einem Abtriebsstrang 22 verbunden. Der Abtriebsstrang 22 leitet über ein Differentialgetriebe 24 das eingeleitete Drehmoment an ein Abtriebselement 26 weiter, wobei das Abtriebselement 26 im dargestellten Ausführungsbeispiel als Antriebsrad eines Kraftfahrzeugs ausgestaltet ist. Das Abtriebselement 26 kann über schwingungsfähige Systeme 28 an dem Getriebestrang 12 und/oder an einer Kraftfahrzeugmasse 30 angebunden sein, beispielsweise über Stoßdämpfer oder andere Bauteile. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist der erste Antriebsmotor 14 über sein Schwungrad mit einem ersten Drehschwingungsdämpfer 32, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, gekoppelt. Das in den ersten Drehschwingungsdämpfer 32 eingeleitete Drehmoment wird in ein erstes Kurbel-CVT- Getriebe 34 eingeleitet, insbesondere ein Kurbel-CVT-Getriebe mit drei verschiedenen doppelten Kröpfungen und jeweils zwei Hebeln pro Kröpfung. Entsprechend ist der zweite Antriebsmotor 18 über sein Schwungrad mit einem zweiten Drehschwingungsdämpfer 36, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, gekoppelt. Das in den zweiten Drehschwingungsdämpfer 36 eingeleitete Drehmoment wird in ein zweites Kurbel-CVT-Getriebe 38 eingeleitet, insbesondere ein Kurbel-CVT-Getriebe mit drei verschiedenen doppelten Kröpfungen und jeweils zwei Hebeln pro Kröpfung.

In Fig. 2 ist die Beschleunigung erster Ordnung 40 in rad/s ² für das Antriebsrad 36 des in Fig. 1 dargestellten Antriebstrangs 10 in Abhängigkeit der Nennmotordrehzahl 42 in U/min bei einem Übersetzungsverhältnis der Kurbel-CVT-Getriebe 34, 38 von i = 2,3 dargestellt. Hierbei wurde ein gesamtes Massenträgheitsmoment von J = 0,2 kg m ² und eine Dämpfungskonstante von c = 6 Nm/° angenommen. Ein erster Beschleunigungsverlauf 44 des ersten Teilstrangs 16 und ein zweiter Beschleunigungsverlauf 46 des zweiten Teilstrangs 20 zeigen eine resonanzbedingte Erhöhung bei einer Nennmotordrehzahl 42 bei ca. 2500 U/min, die zu einer deutlichen Erhöhung eines Radbeschleunigungsverlauf 48 des Antriebrads 26 führt, wenn das Drehmoment des ersten Teilstrangs 16 und des zweiten Teilstrangs 20 synchron und nicht phasenverschoben in den Abtriebsstrang 22 eingeleitet wird.

In Fig. 3 ist ein Drehmoment 50 in Nm über der Zeit 52 in s aufgetragen. Ein erstes

Motormoment 54 des ersten Antriebsmotors 14 und ein zweites Motormoment 56 des zweiten Antriebsmotors 18 weisen zu einem Zündzeitpunkt 58 eine Drehmomentspitze auf. Die Zündzeitpunkte 58 treten mit einer Zündfrequenz 60 periodisch auf. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgen die Zündungen des ersten Antriebsmotors 14 und des zweiten Antriebsmotors 18 synchron zu gleichen Zündzeitpunkten 58, wobei es auch möglich ist die Zündzeitpunkte 58 der Antriebsmotoren 14, 18 asynchron und/oder phasenverschoben stattfinden zu lassen. Der dargestellte Fall stellt den besonders kritischen Gleichlauf der Antriebsmotoren dar. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist ein erster Drehmomentverlauf 62 des ersten Kur- bel-CVT-Getriebes 34 zu einem zweiten Drehmomentverlauf 64 des zweiten Kurbel-CVT- Getriebes 38 um eine Phasenverschiebung 66 von 30° phasenverschoben. Wie in Fig. 4 dargestellt führt dies im Vergleich zu dem auch in Fig. 2 dargestellten Radbeschleunigungsverlauf 48 zu einem um ca. 20% gedämpften Radbeschleunigungsverlauf 68, der insbesondere in einem Resonanzbereich 70 bei ca. 2500 bis 2700 U/min gedämpft ist und unterhalb einer kritischen Beschleunigung 72 von ca. 180 rad/s ² liegt. Bezugszeichenliste Antriebsstrang

Getriebestrang

erster Antriebsmotor

erster Teilstrang

zweiter Antriebsmotor

zweiter Teilstrang

Abtriebsstrang

Differentialgetriebe

Abtriebselement

schwingungsfähiges System

Kraftfahrzeugmasse

erster Drehschwingungsdämpfer

erstes Kurbel-CVT-Getriebe

zweiter Drehschwingungsdämpfer

zweites Kurbel-CVT-Getriebe

Beschleunigung erster Ordnung

Nennmotordrehzahl

erster Beschleunigungsverlauf

zweiter Beschleunigungsverlauf

Radbeschleunigungsverlauf

Drehmoment

Zeit

erstes Motormoment

zweites Motormoment

Zündzeitpunkt

Zündfrequenz

erster Drehmomentverlauf

zweiter Drehmomentverlauf

Phasenverschiebung

gedämpfter Radbeschleunigungsverlauf

Resonanzbereich

kritische Beschleunigung