Inhaltsverzeichnis Liste der Algorithmen v Abbildungsverzeichnis vii Tabellenverzeichnis ix Abkürzungsverzeichnis x Symbolverzeichnis 1 2 xiii Einleitung 1 1.1 Problemstellung 1 1.2 Ziel der Arbeit 2 1.3 Vorgehensweise 3 Grundlagen der Antriebstechnik 5 2.1 Getriebe 5 2.1.1 Aufgaben von Fahrzeuggetrieben 5 2.1.2 Getriebekenngrößen 7 2.1.3 Getriebevarianten 8 2.1.4 Automatikgetriebe 10 2.1.4.1 Planetensatz 11 2.1.4.2 Wellen 14 2.1.4.3 Schaltelemente 15 2.1.4.4 Gangbildung 17 2.1.4.5 Schaltablauf 19 2.1.4.6 Eigenschaften 2.2 Hybrid 20 20 2.2.1 E-Maschinen 21 2.2.2 Hybride Funktionen 22 2.2.3 Hybridisierungsgrad 23 http://d-nb.info/1071811959 2.2.4 2.2.5 3 Hybridstrukturen 23 2.2.4.1 Parallel 24 2.2.4.2 Seriell 24 2.2.4.3 Leistungsverzweigt 25 Aktuelle Hybride 26 2.2.5.1 BMW ActiveHybrid 5 26 2.2.5.2 Peugeot 3008 Hybrid4 27 2.2.5.3 Toyota Prius 27 2.2.5.4 Two-Mode-Getriebe 28 Stand der Technik und Grundlagen zur Getriebe-Synthese 31 3.1 Syntheseverfahren 31 3.1.1 Existierende Synthese-Verfahren 31 3.1.2 33 Codierung von Hybrid-Getriebestrukturen 3.1.2.1 Wellenstrukturcode 33 3.1.2.2 Schaltelementecode 34 3.1.2.3 Standgetriebeübersetzungen 35 3.1.2.4 Schaltschema 35 3.1.2.5 E-Maschinen-Code 36 3.1.2.6 Hybrid-Modi 37 3.1.3 Syntheseablauf 38 3.1.4 Berechnung von Getriebekennwerten 41 3.1.4.1 Drehzahl-Berechnung und Identifikation von nutzbaren Leis tungspfaden 41 3.1.4.2 Drehmoment-Berechnung 42 3.2 Graphentheorie 4 Grundlagen der Graphentheorie 44 3.2.2 Planare Graphen 45 3.2.3 Bäume 47 3.2.4 Prüfer-Code 49 Aktiv-Getriebe 53 4.1 Grundidee 53 4.2 Eignung von Hybridstrukturen für getriebetechnische Funktionen 55 4.3 ii 44 3.2.1 Aktiv-Getriebe-Konzept 57 4.3.1 Eigenschaften 57 4.3.2 Prinzipieller Schaltablauf 57 4.3.3 Konzept mit einer E-Maschinen 59 Inhaltsverzeichnis 5 Synthese von Aktiv-Getrieben 5.1 Prüfung der getriebetechnischen Funktionalität 61 61 5.1.1 Grundsätzliche Überlegungen zu Schaltzuständen 62 5.1.2 Kinematische Charakterisierung der Leistungsverzweigungen 63 5.1.3 Bestimmung der kinematischen Wellenabhängigkeiten in einem Schaltzu stand 5.1.4 64 5.1.3.1 Nullraumanalyse 66 5.1.3.2 Direkter Algorithmus 67 Programmtechnische Überprüfung der getriebetechnischen Funktionalität 5.2 Prüfung auf konstruktive Widersprüche 71 75 5.2.1 Grundsätzliche Überlegungen zur konstruktiven Umsetzbarkeit 75 5.2.2 Aufbau von Planetengetriebegraphen 76 5.2.3 Varianten von Planetengetriebegraphen 78 5.2.4 Systematik zur Variantenerzeugung 87 5.2.5 5.2.4.1 Erzeugung spezieller Bäume mittels modifizierter Prüfer-Codierung 87 5.2.4.2 Anzahl möglicher Getriebe-Graphen Methodenvergleich 5.3 Integration der E-Maschinen in den Synthese-Ablauf 91 92 96 6 Synthese-Ergebnisse 101 7 Zusammenfassung und Ausblick 105 7.1 Zusammenfassung 105 7.2 107 Ausblick A Beispiele zur Überprüfung der getriebetechnischen Funktionalität 109 B Baumvarianten mit mehr als 5 Knoten 111 Literaturverzeichnis Inhaitsverzeichnis 117 iii
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