AT512580B1 - Antriebsaggregatsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge - Google Patents

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AT512580B1
AT512580B1 ATA50059/2012A AT500592012A AT512580B1 AT 512580 B1 AT512580 B1 AT 512580B1 AT 500592012 A AT500592012 A AT 500592012A AT 512580 B1 AT512580 B1 AT 512580B1
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Helmut Dipl Ing Melde-Tuczai
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Avl List Gmbh
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsaggregatsystem, welches sich insbesondere für Kraftfahrzeuge eignet, und welches eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelwellengehäuse (38) umfasst, welches Antriebsaggregatsystem mit Gehäusestrukturen für eine Kupplung und ein Getriebe versehen ist, die zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Zur Optimierung des Antriebsaggregatsystems ist an das Kurbelwellengehäuse (38) ein Anschlussgehäuse (37) angegliedert, das an einer ersten Schnittstelle (SI') mit einem ersten Endbereich eines Getriebegehäuse (39) zusammenwirkt, wobei ein zweiter Endbereich des Getriebegehäuse (39) an einer zweiten Schnittstelle (SI") mit einem Kupplungsgehäuse verbunden ist. Die Kupplung (41) ist als Doppelkupplung (42) ausgebildet, wobei der eine innere Abtriebswelle (43) und eine äußere Abtriebswelle (44) umfassenden Doppelkupplung (42) das Planetengetriebe (45) nachgeschaltet ist.

Description

österreichisches Patentamt AT512 580 B1 2014-11-15
Beschreibung [0001] Die Erfindung bezieht sich auf ein Antriebsaggregatsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelwellengehäuse, welches Antriebsaggregatsystem mit Gehäusestrukturen für eine Kupplung und ein Getriebe versehen ist, die zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, und im Antriebsstrang des Antriebaggregatsystem zwischen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und Antriebswellen des Kraftfahrzeuges eine Getriebeeingangswelle, eine Kupplung, ein Planetengetriebe, und zumindest ein Differential mit zumindest einer Zwischenstufenwelle oder Vorgelegewelle angeordnet sind, wobei die Zwischenstufenwelle oder Vorgelegewelle einerseits jeweils über ein erstes Lager und ein zweites Lager und die Antriebswellen andererseits über ein drittes Lager und ein viertes Lager gelagert sind, wobei an das Kurbelwellengehäuse ein Anschlussgehäuse angegliedert ist, das an einer ersten Schnittstelle mit einem ersten Endbereich eines Getriebegehäuses zusammenwirkt, wobei ein zweiter Endbereich des Getriebegehäuses an einer zweiten Schnittstelle mit einem Kupplungsgehäuse verbunden ist und wobei die ersten und dritten Lager im Anschlussgehäuse und die zweiten und vierten Lager im Getriebegehäuse angeordnet sind.
[0002] Es ist ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb mit wenigstens einem Elektromotor bekannt, DE 10 2010 018 020 A1, der mittelbar oder unmittelbar mit wenigstens einem Rad zum Antrieb des Kraftfahrzeugs koppelbar ist. Der Hybridantrieb verfügt über eine Batterie, mit der elektrische Energie dem Elektromotor zugeführt wird. Darüber hinaus ist der Hybridantrieb mit einem Verbrennungsmotor versehen, der vorwiegend zur Verlängerung der Reichweite des Kraftfahrzeugs einsetzbar ist.
[0003] Aus der DE 10 2010 009 832 A1 geht ein Kraftfahrzeug mit kombiniertem Antriebssystem hervor, das eine Primär-Antriebsmaschine umfasst, welche Primär-Antriebsmaschine zur Aufnahme oder Abgabe einer Leistung ausgeführt ist. Und das Antriebssystem ist mit einer Sekundär-Antriebsmaschine ausgestattet, die zur Lieferung von Leistung dient. Zwischen Primär-Antriebsmaschine und Sekundär-Antriebsmaschine sind eine Kupplung und ein Getriebe wirksam.
[0004] In der DE 10 2009 010 746 B3 wird ein Verbrennungsmotor mit modularem Aufbau behandelt. Es handelt sich um ein Boxermodul das durch hintereinandergeschaltete Grundmo-dule gebildet wird. Die Grundmodule lassen sich mittels Verbindungsstücke zu dem Boxermodul zusammensetzen.
[0005] Die AT 511 722 B1 beschreibt ein Antriebsaggregatsystem mit einer Brennkraftmaschine mit einem Kurbelgehäuse mit Gehäusestrukturen für eine Kupplung und ein Getriebe, die zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Im Antriebsstrang zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und Antriebswellen des Kraftfahrzeuges sind eine Getriebeeingangswelle, eine Kupplung, ein Planetengetriebe und ein Differenzial mit einer Zwischenstufenwelle angeordnet, wobei die Zwischenstufenwelle über ein erstes und zweites Lager und die Antriebswellen über ein drittes Lager und viertes Lager gelagert sind. Eine Doppelkupplung ist nicht offenbart.
[0006] Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Antriebsaggregatsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, das eine Brennkraftmaschine und/oder einen Elektromotor umfasst, solche Komponenten vorzusehen und baulich zu vereinen, dass sich eine vielfältige Typenreihe zum Antrieb von Kraftfahrzeugen ergibt.
[0007] Nach der Erfindung wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere, die Erfindung ausgestaltende Merkmale sind in den Unteransprüchen enthalten.
[0008] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Kupplung als Doppelkupplung ausgebildet ist, wobei der eine innere Abtriebswelle und eine äußere Abtriebswelle umfassenden Doppelkupplung das Planetengetriebe nachgeschaltet ist.
[0009] Die mit der Erfindung hauptsächlich erzielten Vorteile sind darin zu sehen, dass das 1 /7 österreichisches Patentamt AT512 580 B1 2014-11-15
Antriebsaggregatsystem dank Anordnung und Ausbildung der Anschlussgehäusestruktur, der ersten Schnittstelle, der Getriebegehäusestruktur, der zweiten Schnittstelle, der Kupplungsgehäusestruktur und den die Fortbewegung des jeweiligen Kraftfahrzeugs dienenden Antriebseinheiten eine vorbildliche, mehrere Antriebsaggregatvarianten aufweisende Typenreihe gestalten lässt. Diese Antriebsaggregatvarianten können in prinzipgleiche oder unterschiedliche Aufbaukonzepte z.B. im Vorderwagen eingebaut werden, wodurch mit den die Typenreihe bildenden Antriebsaggregatvarianten baukastenartig eine Fahrzeugmodellsystematik umsetzbar ist, die zum einen wirtschaftlichen und zum anderen marktstrategischen Planungszielen Rechnung trägt. Dies wird durch die Anordnung des Getriebes und der Getriebegehäusestruktur relativ zur Anschlussgehäusestruktur bzw. von letzterer relativ zu der Kupplung mit der Kupplungsgehäusestruktur und einer Antriebswelle zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Kupplung unterstützt.
[0010] Die Kupplung weist also eine Doppelkupplung auf, der das zweite Planetengetriebe nachgeschaltet ist. Dabei ist eine ausgeklügelte Bauweise umgesetzt, bei der die Vorgelegewelle des ersten Teilgetriebes des mit der Doppelkupplung zusammenarbeitenden Doppelkupplungsgetriebes die zweiten Antriebsachsen des zweiten Verteilergetriebes des jeweiligen Kraftfahrzeugs beeinflusst.
[0011] Am Umfang des Planetengetriebes ist der Elektromotor angebracht, der als eine Starter-Generator-Einheit ausgeführt sein kann. Der Elektromotor setzt nicht nur Maßstäbe hinsichtlich Betriebsfunktionen, sondern sein Stator lässt sich auch auf einfache Weise im Getriebegehäuse unterbringen.
[0012] Es zeigen [0013] Fig. 1 eine Ansicht von oben auf einen Bug eines Kraftfahrzeugs mit einem An triebsaggregatsystem, [0014] Fig. 2 eine Ansicht entsprechend Fig. 1, jedoch als schematische Darstellung einer ersten Antriebsaggregatvariante des Antriebaggregatsystems in größerem Maßstab, [0015] Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch mit einer zweiten Antriebsaggregatvariante, [0016] Fig. 4 eine Schrägansicht eines Kurbelgehäuses inklusive Anschlussgehäuse, etwa in Pfeilrichtung X der Fig. 2 in größerem Maßstab, [0017] Fig. 5 eine Schrägansicht als Teildarstellung einer dritten Antriebsaggregatvariante.
[0018] Ein Kraftfahrzeug 1 weist in einer Front 2 ein Antriebsaggregatsystem 3 auf, das von einer Ausnehmung 4 einer Aufbaustruktur 5 des Kraftfahrzeugs 1 umgeben ist. Das Antriebsaggregatsystem 3 ist zwischen Vorderrädern 6 und 7 angeordnet, welche mittels Lenkeinrichtungen 8 und 9 drehbar sind. Gebildet wird das Antriebsaggregatsystem 3 bspw. durch eine Brennkraftmaschine 10 mit z.B. zwei stehenden Zylindern sowie einer quer zur Fahrtrichtung A verlaufenden Kurbelwelle 11, einem Elektromotor 12 -Fig. 2-, einem Getriebe 13 und einer Kupplung 14, die im Ausführungsbeispiel zu einer Baueinheit zusammengefasst sind. Die Brennkraftmaschine 10 mit Kurbelwelle 11, Elektromotor 12, Getriebe 13 und Kupplung 14 sind in einer Gehäusestruktur 15 untergebracht, wobei für die Kurbelwelle 11 mit Kolben 16 und 17 ein und Schwungrad 18 ein eigenes Kurbelwellengehäuse 19 gestaltet ist -Fig. 4-.
[0019] An das Kurbelwellengehäuse 19 ist ein Anschlussgehäuse 20 z.B. aus einem Stück angeformt, die an einer ersten Schnittstelle Sl mit einem ersten Endbereich 21 des Getriebegehäuses 22 zusammenwirkt. Ein zweiter zum ersten Endbereich 21 mit Abstand verlaufender Endbereich 23 ist an einer zweiten Schnittstelle Sil mit einem Kupplungsgehäuse 24 vereint. Dabei sind die erste Schnittstelle Sl und zweite Schnittstelle Sil, die im Wesentlichen aufrecht und parallelem Abstand As I zueinander verlaufen, zur Aufnahme unterschiedlicher eine Typenreihe bildender nachstehend noch zu erörternder Antriebsaggregatvarianten ausgebildet sind. 2/7 österreichisches Patentamt AT512 580 B1 2014-11-15 [0020] Besagte Antriebsaggregatvarianten bewirken unter Vermittlung von zumindest bauähnlichen Antriebseinheiten die Fortbewegung des Kraftfahrzeugs 1.
[0021] In Längsrichtung B-B der Brennkraftmaschine 10 bzw. Kurbelwelle 11 betrachtet sind das Getriebe 13 mit Getriebegehäuse 22 benachbart dem Anschlussgehäuse 20 des Kurbelwellengehäuses 19 und die Kupplung 14 mit dem Kupplungsgehäuse 24 entfernt vom Anschlussgehäuse 20 angeordnet. Zwischen der Kurbelwelle 11 der Brennkraftmaschine 10 und der Kupplung 14 ist eine einzige z.B. als Torsionsstab zum Ausgleich von Drehschwingungen eines Kurbeltriebs der Brennkraftmaschine 10 ausgebildete Antriebswelle 25 vorgesehen.
[0022] Eine erste Antriebsaggregatvariante 26 ist ein Lastschaltgetriebe 27 in Gestalt eines Planetengetriebes 28. Die Kupplung 14 beeinflusst einen Planetenträger 29 des Planetengetriebes 28. Der Planetenträger 29 wirkt unter Vermittlung einer erste und zweite Lager 30 und 31 aufweisenden Zwischenstufe 32 auf dritte und vierte Lager 33 und 34 besitzende Antriebsachsen A1 und A2 einer Antriebseinheit eines ersten Differentials 35 des Kraftfahrzeugs 1 ein. Das erste Lager 30 und das dritte Lager 33 sind in dem Anschlussgehäuse 20 und das zweite Lager 31 und vierte Lager 34 sind in dem Getriebegehäuse 22 angeordnet.
[0023] In Fig. 3 wird eine zweite Antriebsaggregatvariante 36 wiedergegeben, die über ein Anschlussgehäuse 37 eines lediglich angedeuteten Kurbelwellengehäuses 38, ein Getriebegehäuse 39 und ein Kupplungsgehäuse 40 verfügt. Das Anschlussgehäuse 37 und das Getriebegehäuse 39 sind an einer ersten Schnittstelle Sl' zusammengesetzt, das Getriebegehäuse 39 und das Kupplungsgehäuse 40 an einer zweiten Schnittstelle SN', wobei die Schnittstellen Sl' und SN' mit prallem Abstand Asll zueinander verlaufen, wobei Asl -Fig. 2- kleiner ist als Asll -Fig. 3-. Die zweite Antriebsaggregatvariante 36 nutzt als Kupplung 41 eine Doppelkupplung 42, die eine innere Antriebswelle 43 und eine äußere Antriebswelle 44 aufweist; beide Antriebswellen sind koaxial zueinander angeordnet. Und der Doppelkupplung 42 ist ein Planetengetriebe 45 nachgeschaltet. Die Doppelkupplung 42 steht in Wirkverbindung mit einem Doppelkupplungsgetriebe 46, das ein erstes Teilgetriebe 47 und ein zweites Teilgetriebe 48 umfasst. Das erste Teilgetriebe 47 besitzt eine Vorgelegewelle 49, die Antriebsachsen A3 und A4 eines zweiten Differentials 50 einer Antriebseinheit in Drehbewegung versetzt. Erste und zweite Lager 51 und 52 der Vorgelegewelle 49 und dritten und vierte Lager 53 und 54 der Antriebsachsen A3 und A4 sind ähnlich wie die Lager 31 und 32 bzw. 33 und 34 in dem benachbarten Anschlussgehäuse 37 bzw. Getriebegehäuse 39 angeordnet.
[0024] Am äußeren Umfang der Planetengetriebe 28 und 45 sind Elektromotoren 53 bzw. 54 vorgesehen, die mit ihren Statoren 55 und 56 in Gehäuseabschnitten 57 und 58 des Getriebegehäuses 22 bzw. 39 festgelegt sind. Die Elektromotoren 530 und 540 wirken bspw. jeweils als Starter-Generator.
[0025] Schließlich zeigt Fig. 5 eine dritte Antriebsaggregatvariante 63, deren Getriebegehäuse 64 im Wesentlichen ähnlich den entsprechenden Gehäusestrukturen der Antriebsaggregatvarianten 26 und 35 ist. Erweitert ist die Antriebsaggregatvariante 63 durch einen beispielsweise elektromotorisch arbeitenden Reichweitenvergrößerer 65 -Range Extender-. Dieser bildet eine axiale Verlängerung zu einem Getriebegehäuse 64. 3/7

Claims (5)

  1. österreichisches Patentamt AT512 580 B1 2014-11-15 Patentansprüche 1. Antriebsaggregatsystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Brennkraftmaschine mit einem Kurbelwellengehäuse, welches Antriebsaggregatsystem mit Gehäusestrukturen für eine Kupplung und ein Getriebe versehen ist, die zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, und im Antriebsstrang des Antriebaggregatsystem zwischen einer Kurbelwelle (11) der Brennkraftmaschine (10) und Antriebswellen (A3, A4) des Kraftfahrzeuges eine Getriebeeingangswelle (25), eine Kupplung (14), ein Planetengetriebe (45), und zumindest ein Differential (50) mit zumindest einer Zwischenstufenwelle oder Vorgelegewelle (49) angeordnet sind, wobei die Zwischenstufenwelle oder Vorgelegewelle (49) einerseits jeweils über ein erstes Lager (51) und ein zweites Lager (52) und die Antriebswellen (A3, A4) andererseits über ein drittes Lager (53) und ein viertes Lager (54) gelagert sind, wobei an das Kurbelwellengehäuse (38) ein Anschlussgehäuse (37) angegliedert ist, das an einer ersten Schnittstelle (Sl·) mit einem ersten Endbereich eines Getriebegehäuses (39) zusammenwirkt, wobei ein zweiter Endbereich des Getriebegehäuses (39) an einer zweiten Schnittstelle (Sil·) mit einem Kupplungsgehäuse (40) verbunden ist und wobei die ersten und dritten Lager (33) im Anschlussgehäuse (37) und die zweiten und vierten Lager (34) im Getriebegehäuse (39) angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (41) als Doppelkupplung (42) ausgebildet ist, wobei der eine innere Abtriebswelle (43) und eine äußere Abtriebswelle (44) umfassenden Doppelkupplung (42) das Planetengetriebe (45) nachgeschaltet ist.
  2. 2. Antriebsaggregatsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in Längsrichtung (B-B) der Brennkraftmaschine (10) betrachtet das Getriebe (13) mit dem Getriebegehäuse (39) benachbart dem Anschlussgehäuse (37) des Kurbelwellengehäuses (38) und die Kupplung (41) mit dem Kupplungsgehäuse (40) entfernt vom Anschlussgehäuse (37) angeordnet sind.
  3. 3. Antriebsaggregatsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Vorgelegewelle (49) eines ersten Teilgetriebes (47) eines mit der Doppelkupplung (42) zusammenarbeitenden Doppelkupplungsgetriebes (46) mit den Abtriebswellen (A3; A4) eines Differentials (50) des Kraftfahrzeugs (1) antriebsverbunden ist.
  4. 4. Antriebsaggregatsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass am äußeren Umfang des Planetengetriebes (45) ein Elektromotor (540) angeordnet ist, wobei der Elektromotor (540) mit dem Hohlrad des Planetengetriebes (45) antriebsverbunden ist.
  5. 5. Antriebsaggregat nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Stator (56) des Elektromotors (540) an einem Gehäuseabschnitt (58) der Getriebegehäuse (39) in Lage gehalten wird. Hierzu 3 Blatt Zeichnungen 4/7
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