AT511722A4 - Antriebseinheit für ein hybridfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit (1) für ein Hybridfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (ICE) und einem mit der Brennkraftmaschine (ICE) verbundenen Hybridgetriebe (HT) mit zumindest einer elektrischen Maschine (15), wobei insbesondere die Antriebswelle (25) der Brennkraftmaschine (ICE) über eine Trennkupplung (5) mit einer Hauptwelle (20) des Hybridgetriebes (HT) antriebsverbindbar ist, wobei zumindest ein Hilfsaggregat (23, 24) von einer derBrennkraftmaschine (ICE) abgewandten Stirnseite (26) des Hybridgetriebes (HT) direkt oder indirekt mit einer Hauptwelle (20) des Hybridgetriebes (HT) antriebsverbunden ist, und wobei ein Hilfsaggregat (23, 24) eine Kühlmittelpumpe (23) ist. Um eine ausreichende Wärmeabfuhl im Falle eines Stillstandes zu gewährleisten ist vorgesehen, dass in die Kühlmittelpumpe (23) ein elektrischer Motor integriert ist.

Description

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Die Erfindung betrifft eine Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine und einem mit der Brennkraftmaschine verbundenen Hybridgetriebe mit zumindest einer elektrischen Maschine, wobei insbesondere die Antriebswelle der Brennkraftmaschine über eine Trennkupplung mit einer Hauptwelle des Hybridgetriebes antriebsverbindbar ist.
Es ist bekannt, Brennkraftmaschinen direkt mit Hybridgetrieben zu verbinden, wobei die Kurbelwelle über eine Trennkupplung mit der Hauptwelle des Hybridgetriebes verbunden ist. « » 4 · *
Es ist weiters bekannt, Hilfsaggregate von der Getriebeseite anzutreiben, weil es * * bei Hybridgetrieben Betriebszustände gibt, in denen die Brennkraftmaschine nicht*..«.* läuft, aber trotzdem ein Antrieb der Hilfsaggregate benötigt wird. Dieser Antrieb d^r!,.· Hilfsaggregate erfolgt üblicherweise über eine Zusatzwelle des Getriebes. Dies haf...r. den Nachteil, dass zusätzlicher Bauraum zur Verfügung gestellt werden muss, und* :*: somit der Antriebsstrang relativ viel Platz in Anspruch nimmt. Ein weiterer Nachteil·. # ί 4 « ist, dass sich durch die Zusatzwelle die Anzahl der Einzelteile und weiters das Gewicht des Antriebsstranges erhöht.
Aufgabe der Erfindung ist es, diese Nachteile zu vermeiden und bei einer Antriebseinheit der eingangs genannten Art Gewicht, Teileanzahl und Bauraum zu reduzieren.
Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass zumindest ein Hilfsaggregat von einer der Brennkraftmaschine abgewandten Stirnseite des Hybridgetriebes direkt oder indirekt mit einer Hauptwelle des Hybridgetriebes antriebsverbunden ist.
Vorzugsweise ist dabei vorgesehen, dass die Hauptwelle des Hybridgetriebes achsgleich mit der Antriebswelle der Brennkraftmaschine angeordnet ist, wobei vorzugsweise die Hauptwelle des Hybridgetriebes über eine Trennkupplung mit der Brennkraftmaschine antriebsverbindbar ist.
Auf der Hauptwelle kann dabei im Bereich der von der Brennkraftmaschine abgewandten Stirnseite des Hybridgetriebes eine Antriebsscheibe für ein Zugmittel, vorzugsweise einen Zahnriemen oder Keilriemen angeordnet ist, wobei zumindest ein Hilfsaggregat mit dem Zugmittel antriebsverbunden ist. 2
In einer besonders kompakten Ausführungsvariante der Erfindung ist vorgesehen, dass in die Antriebsscheibe eine Trennkupplung integriert ist. Mit der Trennkupplung kann die Antriebsverbindung zwischen der Antriebswelle der Brennkraftmaschine und der Hauptwelle des Hybridgetriebes herdgestellt werden.
Die Hilfsaggregate können beispielsweise ein Kompressor einer Klimaanlage des Fahrzeuges und/oder eine Kühlmittelpumpe zur Kühlung der elektrischen Maschine sein.
Um im Falle eines Stillstandes der elektrischen Maschine deren Kühlung aufrecht zu erhalten, ist es besonders vorteilhaft, wenn in die Kühlmittelpumpe ein .... elektrischer Motor integriert ist, welcher nur die Kühlmittelpumpe hilfsweise ;.;; antreibt. **·;; • * • ·
Das Hybridgetriebe weist bevorzugt zumindest ein Planetengetriebe auf, dessen f * :
Sonnenrad mit der Hauptwelle über die Trennkupplung antriebsverbindbar ist, : : * * wobei auf zumindest eine Komponente des Planetengetriebes, vorzugsweise auf zumindest ein Hohlrad des Planetengetriebe, zumindest eine elektrische Maschine einwirkt.
Die Erfindung wird im Folgenden an Hand der Erfindung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 eine erfindungsgemäße Antriebseinheit in einer Schrägansicht, Fig. 2 diese Antriebseinheit einem Längsschnitt, Fig. 3 und 4 das Hybridgetriebe der Antriebseinheit im Längsschnitt.
Die Fig. 1 und 2 zeigen die erfindungsgemäße Antriebseinheit 1 für ein Hybridfahrzeug, welche eine Brennkraftmaschine ICE und ein Hybridgetriebe HT aufweist.
Die Fig. 3 zeigt schematisch das Hybridgetriebe HT mit einer von der Antriebswelle 25 der Brennkraftmaschine ICE angetriebenen ersten Welle 2 und einer abtreibenden zweiten Welle 3, wobei zwischen erster und zweiter Welle 2, 3 ein Planetengetriebe 4 angeordnet ist.
Die Brennkraftmaschine ICE ist im Ausführungsbeispiel eine Hubkolbenmaschine. Selbstverständlich können aber auch andere Brennkraftmaschinen, beispielsweise eine Kreiskolbenmaschine eingesetzt werden. 3
Das Planetengetriebe 4 weist ein mit einer Hauptwelle 20 fest verbundenes Sonnenrad 6 auf, welche Hauptwelle mit der ersten Welle 2 über eine beispielsweise trockene erste Trennkupplung 5 verbindbar ist. Weiters weist das Planetengetriebe 4 erste Planetenräder 7 und zweite Planetenräder 8, welche drehbar auf einem Planetenträger 9 angeordnet sind, sowie ein erstes Hohlrad 10 und ein zweites Hohlrad 11 auf. Die Hauptwelle 20 mit dem Sonnenrad 6,der Planetenträger 9 und die beiden Hohlräder 10, 11 sind um eine zentrale Achse 12 drehbar gelagert. Die hohle Hauptwelle 20 ist koaxial zur ersten Welle 2 angeordnet.
Das erste Hohlrad 10 weist dabei einen kleineren Innendurchmesser di auf, als d^s· * zweite Hohlrad 11, dessen Durchmesser mit d2 bezeichnet ist. Die ersten *
Planetenräder 7, 8 stehen jeweils mit dem Sonnenrad 6 und mit dem inneren • * ersten Hohlrad 10 im Zahneingriff. Die zweiten Planetenräder 7, 8 wiederum stehen·* * jeweils mit den ersten Planetenrädern 7 und dem äußeren zweiten Hohlrad 11 im:“ Zahneingriff. ·,.
Das erste Hohlrad 10 kann über eine Bremse 13 festgehalten werden. Über eine zweite Kupplung 14 lässt sich eine Drehverbindung des zweiten Hohlrades 11 mit dem Planetenträger 9 hersteilen. Die Bremse 13 und die zweite Kupplung 14 sind bevorzugt nass ausgeführt.
Das zweite Hohlrad 11 kann weiters über eine elektrische Maschine 15 angetrieben werden. Im Beispiel ist dafür der Rotor 16 der elektrischen Maschine 15 fest mit dem zweiten Hohlrad 11 verbunden oder integral mit diesem ausgeführt. Diese elektrische Maschine 15 übernimmt die Funktion des Starters und der Lichtmaschine, sowie den Antrieb des Kompressors einer Klimaanlage wenn die Brennkraftmaschine ICM abgeschaltet ist.
Der Planetenträger 9 ist fest mit der die als Torsionswelle ausgebildeten ersten Welle 2 umgebenden Hohlwelle 17 verbunden, welche über eine nachgeschaltete Getriebezwischenstufe 18 und eine Getriebefinalstufe 19 oder ein Verteilergetriebe mit Antriebsrädern antriebsverbunden ist.
Fig. 4 zeigt das Hybridgetriebe HT in einer konstruktiven Ausführung im Längsschnitt. Wie deutlich ersichtlich ist, ist die Trennkupplung 5 zugleich als Antriebsscheibe 21 für ein Zugmittel 22, beispielsweise für einen Poly-V-Riemen, 4 ausgebildet. Dieses im Bereich einer der Brennkraftmaschine ICE abgewandten Stirnseite 26 des Hybridgetriebes HT angeordnete Zugmittel 22 dient zum Antrieb von Hilfsaggregaten 23, 24, wie etwa einer Kühlmittelpumpe 23 und eines Kompressors 24 für eine nicht weiter dargestellte Klimaanlage. Die getriebeseitige Kühlmittelpumpe 23 für die Kühlung der elektrischen Maschine 11 wird im Zugmitteltrieb des Kompressors 24 im Dreieck angetrieben. Dadurch, dass der Antrieb direkt durch die Hauptwelle 20 des Hybridgetriebes HT erfolgt, können separate Zwischenwellen zum Antrieb der Hilfsaggregate 23, 24 entfallen. Weiters kann in die Kühlmittelpumpe 23 ein kleiner Elektromotor integriert sein. Im Falle der stillstehenden elektrischen Maschine 15 kann die Kühlung durch diesen in die Kühlmittelpumpe 23 integrierten Elektromotor aufrecht erhalten werden. .
Durch die Kombination aus Brennkraftmaschine ICE und elektrischer Maschine 15 im Hybridgetriebe HT ist eine kontinuierlicher Antrieb der Hilfsaggregate 23, 24 auch bei Stillstand der Brennkraftmaschine ICE möglich. ϊ

Claims (7)

  1. 5 5 < PATENTANSPRÜCHE 1. Antriebseinheit (1) für ein Hybridfahrzeug, mit einer Brennkraftmaschine (ICE) und einem mit der Brennkraftmaschine (ICE) verbundenen Hybridgetriebe (HT) mit zumindest einer elektrischen Maschine (15), wobei insbesondere die Antriebswelle (25) der Brennkraftmaschine (ICE) über eine Trennkupplung (5) mit einer Hauptwelle (20) des Hybridgetriebes (HT) antriebsverbindbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Hilfsaggregat (23, 24) von einer der Brennkraftmaschine (ICE) abgewandten Stirnseite (26) des Hybridgetriebes (HT) direkt oder indirekt mit einer Hauptwelle (20) des ... ♦ Hybridgetriebes (HT) antriebsverbunden ist. ;;; •
  2. 2. Antriebseinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptwelle (20) des Hybridgetriebes (HT) achsgleich mit der Antriebswelle j · · (25) der Brennkraftmaschine (ICE) angeordnet ist, wobei vorzugsweise die :* · • » Hauptwelle (20) des Hybridgetriebes (HT) über eine Trennkupplung (5) mit der Brennkraftmaschine (ICE) antriebsverbindbar ist.
  3. 3. Antriebseinheit (1) nach einem Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Hauptwelle (20) im Bereich der von der Brennkraftmaschine (ICE) abgewandten Stirnseite (26) des Hybridgetriebes (HT) eine Antriebsscheibe (21) für ein Zugmittel (22), vorzugsweise einen Zahnriemen oder Keilriemen, angeordnet ist, wobei zumindest ein Hilfsaggregat (23, 24) mit dem Zugmittel (22) antriebsverbunden ist.
  4. 4. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsaggregat (23, 24) eine Kühlmittelpumpe (23) und/oder ein Kompressor (24) ist.
  5. 5. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in die Antriebsscheibe (21) eine Trennkupplung (5) integriert ist.
  6. 6. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass in die Kühlmittelpumpe (23) ein elektrischer Motor integriert ist. 6 6 ί
  7. 7. Antriebseinheit (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridgetriebe (HT) zumindest ein Planetengetriebe (4) aufweist, dessen Sonnenrad (6) mit der Hauptwelie (20) über die Trennkupplung (5) antriebsverbindbar ist, wobei auf zumindest eine Komponente des Planetengetriebes (4), vorzugsweise auf zumindest ein Hohlrad (10, 11) des Planetengetriebes (4), die elektrische Maschine (15) einwirkt. • ·. ’ *'··'· 2011 09 08 -'r’Ldirik
    Fu/St
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