CN104097499A - 用于机动车的混合驱动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车的混合驱动装置(1)，具有电机(3)，其中，电机(3)具有转子(4)和定子(5)，其中，转子(4)配属有分离离合器(K0)，其中，设置有能由内燃机驱动的驱动轴(6)，其中，驱动轴(6)借助分离离合器(K0)能够与转子(4)耦连，其中，至少一个变速器输入轴(8、9)分别通过摩擦离合器(K1、K2)能够与转子(4)耦连，其中，分离离合器(K0)和至少一个摩擦离合器(K1、K2)安置在共同的湿室(36)内，其中，冷却剂供给系统(17)具有用于向湿室(36)供给冷却剂(27)的冷却剂管道(18)，并且其中，冷却剂管道(18)接入湿室(36)内。冷却剂管道(18)通往分离离合器(K0)，其中，冷却剂(27)能被导向、尤其能被压入分离离合器(K0)，由此避免了向分离离合器(K0)供给冷却剂(27)的延迟。

Description

用于机动车的混合驱动装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车的混合驱动装置，具有电机，其中，所述电机具有转子和定子，其中，所述转子配属有分离离合器，其中，设置有能由内燃机驱动的驱动轴，其中，所述驱动轴借助所述分离离合器能够与所述转子耦连，其中，至少一个变速器输入轴分别通过摩擦离合器能够与所述转子耦连，其中，所述分离离合器和所述至少一个摩擦离合器安置在共同的湿室内，其中，冷却剂供给系统具有用于向所述湿室供给冷却剂的冷却剂管道，并且其中，所述冷却剂管道接入所述湿室内。
背景技术
由DE102009038344A1已知一种用于机动车的混合驱动装置。该装置设置有外壳体，其中该壳体限定了一个用于位于其中的部件的共同的湿室。被设计为旋转活塞的电机具有固定于壳体的定子和径向固定在定子内的、在转子支架上的、可旋转的转子。驱动轴与转子通过分离离合器相耦连。分离离合器被设计为膜片式离合器。混合驱动装置具有两个输出轴，它们通过双离合器可与转子耦连。双离合器具有两个摩擦离合器。转子、分离离合器和两个摩擦离合器安置在共同的湿室中。分离离合器的操作装置包括压力室。压力室通过回转接头与设置在驱动轴内的液压通道相连接。
由WO2008/025691A1已知一种用于机动车的混合驱动装置。该混合驱动装置安置在内燃机和车辆变速器之间，并且具有电机。该电机具有至少一个转子和定子。电机能够以电动机或发电机模式工作。电机的径向内侧安置有湿式工作的分离离合器。电机的转子固定在转子支架上，该转子支架在其内部具有液压控制的、湿运行的膜片式离合器、即分离离合器。转子支架的内部空间被设计为密封的湿室。车辆变速器具有变速器输入轴和变速器壳体。冷却剂、例如冷却油借助中央的冷却剂供给系统被导入和导出混合驱动装置。冷却剂供给在基本封闭的冷却剂循环中进行。冷却剂尤其用于冷却分离离合器，但是例如也用于润滑安置在冷却剂循环中的轴承，并被用作压力平衡室内的压力液体。中央冷却剂供给系统通过与变速器壳体抗扭地连接的空心轴和位于空心轴内的变速器输入轴限定边界，其中冷却剂循环设置在空心轴之外以及电机的转子之内。空心轴的内部存在套筒，并且变速器输入轴位于套筒内。套筒在中央冷却剂供给系统内将用于冷却剂的流入管道和流出管道相互分隔，其中，在套筒和空心轴之间流入，并且在套筒和变速器输入轴之间流入。冷却剂通过中央冷却剂供给系统经过至少一个输送的冷却剂管道被输送至冷却剂循环内，并且通过相邻的构件、例如转子支架径向向外地被引导至电机的转子的内侧。从转子的内侧，冷却剂通过分离离合器径向向内地回输到变速器输入轴并且回输到中央冷却剂供给系统。
由这类文献DE102007003107A1还已知一种具有电机、即电动机的混合驱动装置。电动机具有转子和定子。转子配属有分离离合器。驱动轴可由内燃机驱动。驱动轴借助分离离合器可与转子耦连。两个变速器输入轴通过各自的摩擦离合器可与转子耦连。在转子之后连接着具有两个摩擦离合器的双离合器。该离合器系统具有静止的、套筒形式的离合器支架，其中所述的三个离合器支承在离合器支架上。所有三个离合器、即分离离合器和双离合器的两个摩擦离合器能够由此通过离合器支架被供给压力油和冷却油。分离离合器和两个摩擦离合器径向彼此嵌套地安置在共同的湿室内，其中分离离合器径向安置在两个摩擦离合器的外侧。为了冷却相应的摩擦离合器，冷却油从离合器支架的通道中流出，并且流过三个径向相互安置的离合器，其中冷却油最后到达分离离合器。在现有技术中由此实现冷却剂供给，使得在湿室内部的冷却剂(即冷却油)通过重力或惯性力到达分离离合器。在第一运转方式或机动车起动时，这可能导致冷却剂向分离离合器供给的延迟。因此上述系统并不是最佳的设计。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题是如此设计和改进上述混合驱动装置，从而避免分离离合器的冷却剂供给的延迟。
所述技术问题由此解决，即冷却剂管道通往分离离合器，其中，冷却剂可被导向、尤其可被压入分离离合器。这所具有的优点是，保证向分离离合器的快速且直接的冷却剂输送，即便是在机动车起动时。冷却剂、即冷却油优选主动地通过冷却剂管道被挤压入分离离合器。由此，极大地提高分离离合器的效率。对分离离合器的冷却剂供给的时间延迟由此被避免。分离离合器的过载由此被避免。在特别优选的设计方案中，冷却剂供给系统至少部分在第一变速器输入轴的内部的中央延伸。第一变速器输入轴的内部尤其可以设置冷却剂管道和压力介质管道用于向分离离合器的供给。压力介质管道优选至少局部由在第一变速器输入轴内延伸的输送管构成。压力介质、尤其压力油通过输送管可以被导向分离离合器。例如在驱动轴内可以设置或设计一边是用于分离离合器的冷却剂管道、另一边是压力介质管道，其中，冷却剂管道优选由环形空间构成。环形空间以及冷却剂管道优选通过用于压力油的输送管限定边界。在输送管内，压力介质、尤其压力油被导向分离离合器。变速器输入轴在环形空间区域内一侧具有冷却剂入口并且另一侧具有冷却剂出口。驱动轴和变速器输入轴彼此同轴地安置，其中，驱动轴具有法兰。所述法兰具有至少一个冷却剂通道和/或至少一个压力介质通道，其中，压力介质通道与输送管功能连接，并且冷却剂通道与环形空间功能有效地连接。法兰内的冷却剂通道和压力介质通道以及变速器输入轴内的冷却剂出口和压力介质出口都是相对轴向错位的，并且压力室和冷却室通过变速器输入轴和法兰之间的密封环相互分离。冷却剂通道和压力介质通道优选相对扭转地安置在法兰内，并且优选分别成对地对称地围绕轴线安置，从而避免了驱动轴的不平衡。在法兰上优选也固定有分离离合器K0的内膜片支架。冷却剂通道优选径向接入分离离合器内。由此保证直接向分离离合器供给冷却剂。输送管尤其可以由铝管构成。输送管可以被塑料包封。输送管可以针对第一变速器输入轴在端部分别通过O形环被密封，并且基本在其中央可以功能有效地支撑在变速器输入轴的内圆周表面上。输送管在第一变速器输入轴内优选借助止动钩(Haltenasen)被固定。空心的第二变速器输入轴可以借助相应的径向轴承支承在第一变速器输入轴上。在第一变速器输入轴内设置尤其具有隔板的孔，该孔将冷却剂从环形空间输送至第二变速器输入轴的两个径向轴承。在驱动轴内，设置用于冷却剂的孔和尤其还用于润滑转子和驱动轴的轴承的孔。由此保证了分离离合器的冷却。在最大约80公里/小时的电动行驶时并且当发动机冷却时，机动车可以纯电动行驶，之后分离离合器被闭合，以用于使驱动轴抗扭地与转子连接。通过该设计方案，在第一变速器输入轴和驱动轴之间的(径向)轴承在分开离合器K0时也被足够地润滑，因为冷却剂管道被设计为压力管道并且被注入油。由此避免了前述缺点并实现了相应的优点。
附图说明
具有多种可能性对按照本发明的混合驱动装置以有利的方式方法进行设计和改进。以下借助附图和相关说明进一步阐述了本发明的优选设计方案。
在附图中：
图1示出按照本发明的具有双离合变速器的混合驱动装置的纵剖面示意图，
图2示出混合驱动装置的局部剖面示意图，即第一变速器输入轴和驱动轴的发动机侧的端部区域，
图3示出第一变速器输入轴的变速器侧的端部区域的剖面示意图，
图4示出第一变速器输入轴的发动机侧的端部区域和与之同轴安置的具有法兰的驱动轴的剖面示意图。
具体实施方式
在图1中可清晰地看到具有双离合变速器2的混合驱动装置1。双离合变速器2以及混合驱动装置1是未详细示出的机动车的未详细示出的传动系的一部分。混合驱动装置1具有电机3。所述电机3被设计为旋转活塞，并且具有可旋转的转子4和固定在壳体上的定子5。电机3可以作为发电机或电动机工作。
此外，混合驱动装置1还具有驱动轴6。该驱动轴6可由(未示出的)内燃机驱动。驱动轴6与双惯量飞轮7相连接。驱动轴6能与转子4功能有效地耦连。驱动轴6可以借助分离离合器K0被耦合或脱耦。由此，内燃机借助分离离合器K0可以耦合或脱耦。所述设计方案优选设计为并行混合式，其中内燃机和电机3能够以叠加的方式作用。
内燃机的牵引力矩可以被关闭，这例如在纯粹的电气运行或制动力再利用的情况下是有利的。转子4在此构成连接在后面的双离合器的输入端。连接在后面的变速器在此被设计为具有两个摩擦离合器K1和K2的双离合变速器。
分离离合器K0和两个摩擦离合器K1和K2被设计为膜片式离合器。相应的(未详细示出的)膜片组具有交替叠放的内膜片和外膜片。内膜片分别沿轴向可移动地、但抗扭地安置在内膜片支架上，并且外膜片抗扭地、但轴向可移动地安置在外膜片支架上(未详细示出)。两个摩擦离合器K1和K2在此径向相互嵌套地安置。分离离合器K0在此径向安置在转子4的内部。分离离合器K0的内膜片安置在(未详细示出的)由驱动轴6驱动的内膜片支架上。分离离合器K0的外膜片抗扭地与转子4相连接。转子4抗扭地与摩擦离合器K2的外膜片支架相连接，其中该外膜片支架还抗扭地与摩擦离合器K1的外膜片支架相连接。摩擦离合器K1和K2的两个内膜片支架分别抗扭地与变速器输入轴8、9相连接。第一摩擦离合器K1的内膜片支架抗扭地与第一变速器输入轴8相连接。摩擦离合器K2的内膜片支架抗扭地且功能有效地与第二变速器输入轴9相连接。第一变速器输入轴8和第二变速器输入轴9同轴地相互安置并且彼此交错嵌套。第一变速器输入轴8安置在第二变速器输入轴9的内部。第二变速器输入轴9被设计为空心轴。第一变速器输入轴8优选也被设计为空心轴。两个变速器输入轴8和9以及驱动轴6是相互同轴安置的。驱动轴6具有空心的端部区域10，其中第一变速器输入轴8的端头部分11借助(径向)轴承12支承在空心的端部区域10的内部。
第一变速器输入轴8和第二变速器输入轴9相应地驱动变速器部分系统。其中一个变速器部分系统具有偶数档位并且另一个变速器部分系统具有奇数档位。
在图1、2和4中可以清晰地看到，驱动轴6的端部区域10具有法兰13。该法兰13抗扭地与分离离合器K0的相应的内膜片支架相连接。
在第一变速器输入轴8的另一端的、变速器侧的端部(参见图1、3)上，第一变速器输入轴8借助另外的轴承14支承在壳体15的内部。壳体15在此具有(未详细示出的)中央孔，其通过盖子16被封闭。第一变速器输入轴8在端部相应地通过O形环21，并且由此相对于盖子16以及驱动轴6进行密封。
分离离合器K0和两个摩擦离合器K1、K2安置在共同的湿室36内。冷却剂供给系统17具有冷却剂管道18，用于将冷却剂27供应到湿室36中。冷却剂管道18接入湿室36内。
前述缺点由此被避免，即冷却剂管道18通往分离离合器K0(参见图4)，其中，冷却剂27可被导向、尤其被压向分离离合器K0。
这种设计具有的优点是，保证分离离合器K0的特别快速的冷却剂供给。由此尤其以特别可靠的方式避免了分离离合器K0的过载。
冷却剂管道18整体上通过不同的构件被限定并且由此具有不同的部段。
在第一空心的变速器输入轴8中设置有输送管19，其中通过输送管19可将压力介质26、尤其压力油功能有效地导向属于分离离合器K0的(未详细示出的)操作室，其中在第一变速器输入轴8和输送管19之间设计有环形空间28。该环形空间28是冷却剂供给系统17以及分离离合器K0的冷却剂管道18的一部分。第一变速器输入轴8在此在环形空间28的区域内一端具有冷却剂入口29且另一端具有冷却剂出口30。
输送管19可以被设计为铝管。铝管可以包封有塑料。输送管19在端部分别通过O形环20相对于第一变速器输入轴8被密封。优选大约在输送管19的中心设置支撑件22。
可以设想到，输送管19具有止动钩23，以用于固定在第一变速器输入轴8的内部。止动钩23在此设置在输送管19的变速器侧的端部上。止动钩23啮合在第一变速器输入轴8的内圆周表面上的相应凹槽24内。
盖子16具有压力管道25，该压力管道25接入输送管19内。盖子16内的压力管道25通过第一变速器输入轴8内的O形环21针对冷却油输入室被密封。通过这种压力管道25可以向输送管19内泵入压力介质26、例如在此为压力油。通过输送管19，压力油或压力介质26被挤压以用于操作分离离合器K0。压力介质26的流动方向在图2中通过箭头示出。冷却剂27的流动方向同样通过箭头示出。
在第一变速器输入轴8的内圆周表面和输送管19的外圆周表面之间设计有环形空间28。冷却剂27通过该环形空间28被引导。第一变速器输入轴8在变速器侧的端部(参见图3)具有至少一个接入环形空间28的冷却剂入口29。该冷却剂入口29设置在轴承14和盖子16之间。轴承14被设计为至少在一侧被密封的轴承。冷却油被导入轴承14和盖子16之间，其中，冷却油输入室在一侧通过O形环21并且在另一侧通过轴承14的密封件被密封。因为冷却油没有较大的压力，因此这种密封是完全足够的，并且在优选使用共同的油既用于离合器的冷却或操作也用于变速器的润滑时，有时出现较小的渗漏是无害的。在另一端，变速器输入轴具有冷却剂出口30，其一侧接入环形空间28内且另一侧接入设置在驱动轴6内的冷却剂通道37中。在第一变速器输入轴8的驱动轴侧或发动机侧的端部上、尤其与端头部分11相邻地设置有至少一个压力介质出口31。
驱动轴6与变速器输入轴8是彼此同轴安置的。驱动轴的法兰13具有至少一个冷却剂通道37和/或至少一个压力介质通道38，其中压力介质通道38与输送管19功能连接，并且冷却剂通道37与环形空间28功能有效地连接。冷却剂通道37径向地接入分离离合器K0的内部。由此，分离离合器K0首先被供给冷却剂27。冷却剂通道37和压力介质通道38优选相对彼此扭转一个角度地安置在法兰内，并且优选围绕轴线成对对称地安置，从而避免引起驱动轴的不平衡。为了可理解度，在所有附图中如此分别示出冷却剂通道37和压力介质通道38，使得它们置于一个平面内。不仅在法兰13内的冷却剂通道37和压力介质通道38还有在变速器输入轴8内的冷却剂出口30和压力介质出口31是相对彼此轴向错位的，并且压力室和冷却室相互通过在变速器输入轴8和法兰13之间的O形环21被分离。
在第一变速器输入轴8内还设置有另外的出口32(参见图1)，尤其是具有隔板的孔，其向第一和第二变速器输入轴8、9之间的一个尤其两个径向轴承33输送冷却油。
优选在驱动轴6中设置有至少一个通道34、尤其多个通道34，它们将冷却剂供给系统17与驱动轴6的轴承35和转子4的轴承区域相连接。这些通道34尤其被设计为孔。驱动轴6的轴承35和转子4的轴承被冷却油27润滑(参见图4)。分离离合器K0的冷却尤其在内燃机牵引时优选如此实现，即向分离离合器K0输送约5升冷却油。当内燃机变冷时，内燃机提供了较大的阻力，使得分离离合器K0负载。
第一变速器输入轴8和驱动轴13之间的轴承12在分离离合器K0打开时也被足够地润滑，因为压力管道、在此就是输送管19也被注有油，但没有压力负载。
综上，通过所建议的用于向分离离合器K0供给的冷却剂供给系统17，使得向分离离合器K0的供给首先与K1和K2的冷却系统是无关的。向分离离合器K0的冷却剂输送也可以与压力介质26的输送无关地被调节。当冷却介质27或冷却油27到达分离离合器K0时，之后所述冷却介质或冷却油尤其径向地在共同的湿室36中溢出，在该湿室36内也安置有两个另外的摩擦离合器K1和K2。
冷却油压力只有大约0.5bar。这具有的优点是，冷却油27通过盖子16便被足够地密封。通过在此使用的装置，即在轴承14和O形环20之间的冷却剂输送设计，减少了所需的密封件的数量。轴承14在一侧被密封并且冷却剂压力并不比操作压力高，因此第一变速器输入轴8相对于壳体15的密封以及输送管19相对于第一变速器输入轴8的密封是足够的。
附图标记列表
1      混合驱动装置
2      双离合变速器
3      电机
4      转子
5      定子
6      驱动轴
7      双惯量飞轮
8      第一变速器输入轴
9      第二变速器输入轴
10     端部区域
11     端头部分
12     轴承
13     法兰
14     轴承
15     壳体
16     盖子
17     冷却剂供给系统
18     冷却剂管道
19     输送管
20     O形环
21     O形环
22     支撑件
23     止动钩
24     凹槽
25     压力管道
26     压力介质或压力油
27     冷却剂或冷却油
28     环形空间
29     冷却剂入口
30     冷却剂出口
31     压力介质出口
32     出口
33     径向轴承
34     通道
35     轴承
36     湿室
37     冷却剂通道
38     压力介质通道
K0     分离离合器
K1     摩擦离合器
K2     摩擦离合器

Claims (11)

1.一种用于机动车的混合驱动装置(1)，具有电机(3)，其中，所述电机(3)具有转子(4)和定子(5)，其中，所述转子(4)配属有分离离合器(K0)，其中，设置能由内燃机驱动的驱动轴(6)，其中，所述驱动轴(6)借助所述分离离合器(K0)能够与所述转子(4)耦连，其中，至少一个变速器输入轴(8、9)分别通过摩擦离合器(K1、K2)能够与所述转子(4)耦连，其中，所述分离离合器(K0)和所述至少一个摩擦离合器(K1、K2)安置在共同的湿室(36)内，其中，冷却剂供给系统(17)具有用于向所述湿室(36)供给冷却剂(27)的冷却剂管道(18)，并且其中，所述冷却剂管道(18)接入所述湿室(36)内，其特征在于，所述冷却剂管道(18)通往所述分离离合器(K0)，其中，所述冷却剂(27)能被导向、尤其能被压入所述分离离合器(K0)。
2.如权利要求1所述的混合驱动装置，其特征在于，设置空心的第一变速器输入轴(8)，其中，在所述变速器输入轴(8)内部设置有输送管(19)，其中，通过所述输送管(19)能功能有效地将压力介质(26)导向属于所述分离离合器(K0)的操作室，其中，在所述变速器输入轴(8)和所述输送管(19)之间设计有环形空间(28)，其中，所述环形空间(28)是所述分离离合器(K0)的冷却剂供给系统(17)的一部分，其中，所述第一变速器输入轴(8)在一方面具有冷却剂入口(29)并且在另一方面具有冷却剂出口(30)。
3.如权利要求2所述的混合驱动装置，其特征在于，所述驱动轴(6)和所述变速器输入轴(8)彼此同轴地安置，其中，所述驱动轴(6)具有法兰(13)，其中，所述法兰(13)具有至少一个冷却剂通道(37)和/或至少一个压力介质通道(38)，其中，所述压力介质通道(38)与所述输送管(19)功能连接，并且所述冷却剂通道(37)与所述环形空间(28)功能有效地连接。
4.如权利要求3所述的混合驱动装置，其特征在于，所述冷却剂通道(37)径向接入所述分离离合器(K0)内。
5.如权利要求2至4之一所述的混合驱动装置，其特征在于，所述输送管(19)尤其在其端部通过至少一个密封件、尤其分别通过O形环(20)相对于所述第一变速器输入轴(8)被密封。
6.如权利要求2至5之一所述的混合驱动装置，其特征在于，所述输送管(19)通过支撑件(22)尤其基本在所述输送管的中央、功能有效地支撑在所述变速器输入轴(8)的内圆周表面上。
7.如权利要求2至6之一所述的混合驱动装置，其特征在于，所述输送管(19)具有至少一个止动钩(23)，其中，所述止动钩(23)啮合在所述变速器输入轴(8)的内圆周表面上的凹槽(24)内。
8.如前述权利要求之一所述的混合驱动装置，其特征在于，所述驱动轴(6)具有通道(34)，其中，所述通道(34)功能有效地将所述冷却剂供给系统(17)与所述转子(4)的轴承(35)区域相连接。
9.如前述权利要求之一所述的混合驱动装置，其特征在于，所述内侧的第一变速器输入轴(8)通过轴承(12)支承在所述驱动轴(6)的端部区域(10)上，其中，通过所述输送管(19)提供压力介质(26)、尤其压力油，以用于轴承(12)的润滑。
10.如前述权利要求之一所述的混合驱动装置，其特征在于，设置有壳体(15)，其中，所述第一变速器输入轴(8)借助轴承(14)支承在所述壳体(15)内，其中，盖子(16)封闭所述壳体(15)的相应的开口，并且其中，用于操作所述分离离合器(K0)的所述压力介质(26)通过所述盖子(16)被输送到输送管(19)。
11.如权利要求10所述的混合驱动装置，其特征在于，所述冷却剂(27)借助所述冷却剂管道(18)被输送到所述轴承(14)和所述盖子(16)之间，其中，所述内侧的第一变速器输入轴(8)相对于所述盖子(16)通过密封环(21)被密封，并且其中，所述轴承(14)被设计为至少一侧被密封的轴承。
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