DE102005040770B4

DE102005040770B4 - Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges

Info

Publication number: DE102005040770B4
Application number: DE102005040770.6A
Authority: DE
Inventors: Matthias Reisch; Martin Grumbach
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2005-08-29
Filing date: 2005-08-29
Publication date: 2016-02-11
Anticipated expiration: 2025-08-30
Also published as: DE102005040770A1

Abstract

Antriebsstrang (1) eines Hybridfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe (3), bei dem beispielsweise zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe (3) zumindest eine Elektromaschine (7) mit einem Stator (8) und einem Rotor (9) angeordnet ist, wobei der Rotor (9) mittels zumindest einer Reibungskupplung (10, 11) mit der Kurbelwelle (4) des Verbrennungsmotors und/oder mit der Eingangswelle (16) des Getriebes (3) und/oder mit einer dritten Welle verbindbar ist, und bei dem der Rotor (9) mit einem Rotorträger (24) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (24) an seiner radialen Innenseite zumindest einen Lagerträger (25, 27) aufweist, von denen ein Lagerträger (27) unmittelbar über ein Drehlager (56) an einem Ölpumpengehäuse (57) abgestützt ist, und dass dieser Lagerträger (27) das Pumpenrad (50) der Ölpumpe (51) direkt antreibt.

Description

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
Antriebsstränge für so genannte Hybridfahrzeuge sind u. a. aus der DE10160466C1 und DE69510897T2 bekannt. Derartige Fahrzeuge verfügen über einen Verbrennungsmotor und wenigstens eine Elektromaschine, die situationsgerecht alternativ zueinander oder gemeinsam zur Erzeugung von Vortriebsleistung für das Fahrzeug, zum Starten des Verbrennungsmotors und/oder zur Erzeugung von elektrischer Energie für das elektrische Fahrzeugbordnetz nutzbar sind. Die Erzeugung der elektrischen Energie kann dabei bekanntermaßen sowohl im verbrennungsmotorischen Betrieb als auch beim Rekuperieren, also beim Antreiben der Elektromaschine durch die Fahrzeugräder eines antriebslos rollenden Fahrzeugs erfolgen.
So offenbart die DE 102 46 839 A1 einen gattungsbildenden Hybridfahrzeugantriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe, zwischen denen ein Drehschwingungsdämpfer, zwei Elektromaschinen und eine Kupplung angeordnet sind. Insbesondere die getriebenahe Elektromaschine verfügt über einen gehäusefest angeordneten Stator und einen Rotor, wobei letzterer mit einem Rotorträger verbunden ist. Dieser Rotorträger weist einen Nabenabschnitt auf, welcher drehfest mit einer zweiteiligen Getriebeeingangswelle verbunden ist. Radial innerhalb des Rotorträgers ist eine Trockenkupplung angeordnet, die über ein Ausrückgestänge mittels einer Ausrückvorrichtung betätigbar ist. Der Rotorträger weist ein radial nach innen weisendes Widerlager für zwei Kupplungsscheiben der Trockenkupplung auf. Zudem ist an der radialen Innenseite des Rotorträgers eine Innenverzahnung ausgebildet, in welche eine Außenverzahnung einer zwischen den Kupplungsscheiben axial angeordnete Zwischendruckplatte eingreift. Außerdem ist der dem Rotorträger zugeordnete Teil der zweiteiligen Getriebeeingangswelle in den Innenringen eines zweireihigen Wälzlagers aufgenommen, dessen Außenringe sich radial an einem axialen Lagerhals eines Ölpumpengehäuses abstützen.
Dieses an sich vorteilhafte Konstruktionsprinzip einer radial innerhalb eines Rotorträgers einer Elektromaschine angeordneten Kupplung, bei dem Bestandteile der Kupplung an der radialen Innenseite des Rotorträgers angeordnet sind, bildet den Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Rotorträger derart im Antriebsstrang zu lagern, dass eine sehr genaue Koaxialität sowie ein möglichst geringer Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator der Elektromaschine bei insgesamt kompaktem Aufbau des Antriebsstrangs im Bereich der Elektromaschine, der zumindest einen Kupplung und deren Betätigungsanordnungen realisierbar sind. Zudem soll eine in dem Antriebsstrang angeordnete Ölpumpe hinsichtlich ihres Pumpenrades so gelagert sein, dass dieses innerhalb seines Betriebsspiels optimal drehbar und statisch nicht überbestimmt gelagert ist.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich durch die Merkmale des Hauptanspruchs, während vorteilhaft Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die genannten Genauigkeitsanforderungen zur Lagerung des Rotorträgers der Elektromaschine in Bezug zu dessen Stator auch für eine wirkungsgradoptimale Lagerung des Rotors einer Ölpumpe im Antriebsstrang in Bezug zu dessen Pumpengehäuse gelten. Daher sieht die Erfindung eine unmittelbare und teilweise Lagerung des Rotorträgers an einem benachbarten Ölpumpengehäuse vor.
Die Erfindung geht gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs daher aus von einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe, bei dem beispielsweise zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe zumindest eine Elektromaschine mit einem Stator und einem Rotor angeordnet ist, wobei der Rotor mittels zumindest einer Reibungskupplung mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors und/oder mit der Eingangswelle des Getriebes und/oder mit einer dritten Welle verbindbar ist, und bei dem der Rotor mit einem Rotorträger fest verbunden ist.
Bei diesem Antriebsstrang ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass der Rotorträger an seiner radialen Innenseite zumindest einen Lagerträger aufweist, von denen ein Lagerträger unmittelbar über ein Drehlager an einem Ölpumpengehäuse abgestützt ist, und dass dieser Lagerträger das Pumpenrad der Ölpumpe direkt antreibt.
Durch diesen Aufbau dient der mit dem Rotorträger verbundene Lagerträger einerseits zur direkten Lagerung des Rotorträgers auf dem Ölpumpengehäuse und andererseits zur direkten Lagerung und zum Antrieb des Pumpenrades der Ölpumpe. Die Betriebsspalte zwischen dem Rotor und dem Stator der Elektromaschine sowie zwischen dem Pumpenrad der Ölpumpe und dem Ölpumpengehäuse können dabei vorteilhaft mit einer zumindest angenähert gleichen Genauigkeit realisiert werden.
Gemäß einer Weiterbildung dieses Antriebsstranges ist vorgesehen, dass sich bei einem Rotorträger mit zwei Lagerträgern ein verbrennungsmotorseitiger Lagerträger über ein Radiallager an einem Statorträger und ein getriebenahe Lagerträger über das genannte Drehlager an der radialen Außenseite des Ölpumpengehäuses abstützt.
Demnach ist bei der beanspruchten Konstruktion der Rotorträger abweichend von Stand der Technik nicht drehfest mit einer Getriebeeingangswelle verbunden, sondern drehbar über wenigstens einen sich radial nach innen erstreckenden Lagerträger auf anderen gehäusefesten Bauteilen des Antriebsstrangs drehbar gelagert.
An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der Rotorträger mit einem Lagerträger einstückig oder mehrteilig ausgebildet sein kann.
Der Statorträger trägt dabei den Stator der Elektromaschine radial außerhalb des Rotors und ist selbst mit dem Getriebegehäuse oder dessen Kupplungsglocke starr verbunden. Vorzugsweise ist zudem vorgesehen, dass der Statorträger über ein anderes Radiallager eine Innenlamellenträgerwelle einer verbrennungsmotornahen Reibungskupplung abgestützt.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der getriebenahe Lagerträger als Betätigungszylinder zur Betätigung einer getriebenahen Reibungskupplung ausgebildet ist, so dass dieser vorteilhaft eine Doppelfunktion übernimmt.
Gemäß einer weiteren Variante ist vorgesehen, dass der Rotorträger an seiner radialen Innenseite eine Innenaxialverzahnung aufweist, in die eine Außenaxialverzahnung des getriebenahen Lagerträgers eingreift. Dieser Aufbau gewährleistet eine schnelle Montierbarkeit sowie die gewünschte Abstützung des Rotorträgers. Bei dieser Bauform ist zumindest einer der getriebenahe Lagerträger am Rotorträger durch Sicherungsringe axial gesichert, welche in diesbezügliche Ringnuten an der radialen Innenseite des Rotorträgers eingreifen.
Eine andere Variante sieht vor, dass der getriebenahe Lagerträger einstückig mit dem Rotorträger ausgebildet ist. Dies kann beispielsweise durch ein im Wesentlichen topfförmiges Blechbauteil realisiert sein, wodurch die Anzahl der benötigten Einzelteile weiter reduziert ist.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist der getriebenahe Lagerträger und damit der Rotorträger an der radialen Außenseite des Ölpumpengehäuses abstützt, wenngleich auch eine Bauform möglich ist, bei der die genannte Abstützung des getriebenahen Lagerträgers an der radialen Innenseite des Ölpumpengehäuses erfolgt.
Hinsichtlich des zwischen dem getriebenahen Lagerträger und dem Ölpumpengehäuse angeordneten Drehlagers kann vorgesehen sein, dass dieses als Radiallager im Sinne eines Loslagers oder eines schwimmenden Lagers ausgebildet ist.
Die Schmierung dieses Drehlagers erfolgt beispielsweise über eine Öl-Leckage an einem Dichtring, welcher radial zwischen einem zylindrischen Lagerhals des Ölpumpengehäuses und einem zylindrischen Abschnitt an dem radial inneren Ende des getriebenahen Lagerträgers sowie axial zwischen einer Ölversorgungsringnut und dem Drehlager angeordnet ist.
Eine andere Variante sieht gemäß der Erfindung vor, dass das Drehlager durch eine Öl-Leckage im Bereich einer Abdichtung des Ölpumpengehäuses insgesamt erfolgt, so dass bei den beiden letztgenannten Ausführungsformen auf eine gesonderte Ölzuleitung verzichtet werden kann.
Ein weiteres Merkmal des Antriebsstranges gemäß der Erfindung ist, dass zumindest eine nasslaufende Reibungskupplung neben dem verbrennungsmotornahen Lagerträger und/oder dem getriebenahen Lagerträger und/oder einem am Rotorträger befestigtem Zylinderteil angeordnet ist.
Zudem kann der Antriebsstrang dadurch gekennzeichnet sein, dass an dem Statorträger ein Drehwinkelsensor befestigt ist, mit dem das Vorbeibewegen einer an dem Rotorträger ausgebildeten Axialverzahnung oder radialen Sinus-Geometrie und/oder Kosinus-Geometrie als Drehwinkelinformation erfassbar ist.
Die Axialverzahnung bzw. die Sinus-Geometrie und/oder Kosinus-Geometrie ist dabei bevorzugt an der radialen Innenseite des Rotorträgers ausgebildet.
Die Erfindung lässt sich anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutern. In diesen zeigt
1 einen Längsschnitt durch einen Hybridantriebsstrang im Bereich einer Elektromaschine, von zwei Kupplungen, einer Ölpumpe und einem Automatgetriebe, sowie
2 eine Detailansicht des Längsschnitts gemäß 1 im Bereich der Ölpumpe.
Demnach ist in 1 ein für das Verständnis der Erfindung wesentlicher Bereich des Hybridantriebsstranges 1 in einem Längsschnitt dargestellt, welcher in einem Getriebegehäuse 2 eines Automatgetriebes 3 bzw. dessen Kupplungsglocke untergebracht ist. Wenngleich sich die vorliegende Erfindung im Wesentlichen im Bereich der Ölpumpe 51 konkretisiert, wird nachfolgend zum besseren Verständnis der gesamte Aufbau dieses Hybridantriebsstranges 1 erläutert.
Der Verbrennungsmotor dieses Antriebsstrangs 1 ist in 1 links nur durch dessen Kurbelwelle 4 angedeutet, die mit dem Eingangsglied 5 eines Drehschwingungsdämpfers 6 drehfest verbunden ist. Auf der rechten Seite von 1 ist das mehrgängige Automatgetriebe 3 in Planetenbauweise angedeutet, dessen Aufbau an sich bekannt ist und daher nicht genauer erläutert werden soll.
Zwischen dem Drehschwingungsdämpfer 6 und dem Automatgetriebe 3 ist eine Elektromaschine 7 angeordnet, die als Asynchronmaschine oder Synchronmaschine ausgebildet in bekannter Weise einen gehäusefest angeordneten Stator 8 und einen drehbar gelagerten Rotor 9 aufweist. Radial innerhalb des Rotors 9 sind zwei nasslaufende Kupplungen 10 und 11 zusammen mit deren druckmittelgestützten Betätigungsanordnungen positioniert, auf die weiter unten genauer eingegangen wird.
Das Ausgangsglied 12 des Drehschwingungsdämpfers 6 ist über eine nicht weiter bezeichnete Steckverzahnung mit einer axial kurzen Innenlamellentragerwelle 13 drehfest verbunden, die in Richtung zum Automatgetriebe 3 ein zentrales Sackloch 14 aufweist, in dem eine Gleitlagerbuchse 15 angeordnet ist. Diese Gleitlagerbuchse 15 nimmt das verbrennungsmotorseitige Ende einer Getriebeeingangswelle 16 auf.
Die Innenlamellenträgerwelle 13 weist im Bereich ihres getriebeseitigen Endes einen radialen Abschnitt 17 auf, der entweder einstückig als Innenlamellenträger 18 der verbrennungsmotorseitigen Kupplung 10 ausgebildet oder mit einem solchen Innenlamellenträger 18 drehfest verbunden ist. Dieser Innenlamellenträger 18 trägt an seinem radial äußeren Abschnitt die nicht näher bezeichneten Kupplungslamellen der verbrennungsmotornahen Kupplung 10.
Axial neben dem genannten radialen Abschnitt 17 ist auf der Innenlamellenträgerwelle 13 ein Tragring 19 befestigt, zwischen dem und einem Statorträger 20 ein Radiallager 21 angeordnet ist. Der Statorträger 20 ist mit seinem radial äußeren Ende über Schrauben 22 an dem Getriebegehäuse 2 befestigt und trägt an einem axialen Abschnitt 23 den Stator 8 der Elektromaschine 7.
Radial innerhalb des Stators 8 ist der Rotor 9 der Elektromaschine 7 angeordnet, welcher auf einem Rotorträger 24 befestigt ist. Dieser Rotorträger 24 stützt sich radial nach innen über zwei Lagerträger 25 und 27 ab, von denen ein Lagerträger 25 verbrennungsmotornah und ein zweiter Lagerträger 27 getriebenah angeordnet ist.
Der verbrennungsmotornahe Lagerträger 25 ist an seinem radial äußeren Ende mit dem Rotorträger 24 fest verbunden und weist in diesem Ausführungsbeispiel dort einen in Richtung des Getriebes zeigenden axialen Fortsatz 28 auf, der radial außen zu dessen Zentrierung in eine Innenaxialverzahnung 29 des Rotorträgers 24 eingreift. Zudem dient dieser axiale Fortsatz 28 als axiale Anschlagfläche für die Kupplungslamellen der verbrennungsmotornahen Kupplung 10, deren Außenlamellen in der Innenaxialverzahnung 29 des Rotorträgers 24 drehfest und axialverschiebbar befestigt sind.
Das radial innere Ende des etwa scheibenförmig ausgebildeten verbrennungsmotornahe Lagerträgers 25 sitzt auf dem Außenring eines weiteren Radiallagers 30, dessen Innenring sich auf der radialen Außenseite eines zylindrischen Abschnitts 31 des Statorträgers 20 abstützt. Wie die Abbildung erkennen lässt, sind die beiden verbrennungsmotornahen Radiallager 21 und 30 axial gesehen in etwa am gleichen Ort im Antriebsstrang beiderseits des zylindrischen Abschnitts 31 des Statorträgers 20 angeordnet.
In 1 rechts neben dem Innenlamellenträger 18 der verbrennungsmotornahen Kupplung 10 ist ein Zylinderbauteil 26 vorhanden, das radial innen mit radialem Spiel über der zentralen Getriebeeingangswelle 16 angeordnet ist und mit seinem radial äußeren Ende mit einer Außenaxialverzahnung in der genannten Innenaxialverzahnung 29 des Rotorträgers 14 zentriert und gehalten ist. Wie 1 weiter verdeutlicht, ist dieses Zylinderbauteil 26 als Zylinder 32 einer hydraulisch betätigbaren Kolben-Zylinder-Anordnung ausgebildet, mit der die verbrennungsmotornahe Kupplung 10 betätigbar ist.
Innerhalb dieses Zylinders 32 ist ein Kolben 33 axialverschiebbar angeordnet, welcher von einer Rückstellfeder 34 in Betätigungsrichtung mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist. Der Kolben 33 trennt dabei einen Druckraum 35 zur Betätigung desselben von einem axial gegenüber liegenden Druckausgleichsraum 36, in dem auch die Rückstellfeder 34 angeordnet ist. Sowohl der Druckraum 35 als auch der Druckausgleichsraum 36 sind über nicht näher bezeichnete Bohrungen im Zylinder 32 und in der zentralen Getriebeeingangswelle 16 mit einem Hydrauliköl versorgbar.
Der Druckausgleichsraum 36 wird durch eine Stauscheibe 62 axial in Richtung zur Kurbelwelle 4 begrenzt, welche mit dem Zylinderbauteil 26 verbunden ist. Diese Stauscheibe 62 weist Bohrungen 37 auf, durch die Hydrauliköl aus dem Druckausgleichsraum 36 heraus in den Kupplungsraum 38 und somit zu den zu kühlenden Kupplungslamellen der verbrennungsmotornahen Kupplung 10 gelangen kann. Das dahin geleitete Hydrauliköl kühlt dort auch aktiv den Rotorträger 24 bzw. der Rotor 9 der Elektromaschine 7, wofür nicht dargestellte radiale Durchbrüche in dem Rotorträger 24 hilfreich sind. Nicht weiter bezeichnete Dichtungen dichten den Kolben 33 gegen den Zylinder 32 und die Stauscheibe 62 ab.
Die getriebenahe und radial unterhalb des Rotorträgers 24 angeordnete nasslaufende Kupplung 11 weist einen Innenlamellenträger 39 auf, der radial innen über eine Steckverzahnung mit der Getriebeeingangswelle 16 drehfest verbunden ist. An seinem radial äußeren Ende sind nicht näher bezeichnete Innenlamellen befestigt, die wechselweise zwischen den Außenlamellen dieser Kupplung 11 angeordnet sind. Diese Außenlamellen sind in der bereits genannten Innenaxialverzahnung 29 des Rotorträgers 24 aufgenommen und zusammen mit einer getriebefernen Endlamelle 41 durch einen in den Rotorträger 24 eingreifenden Sicherungsring axial gesichert.
Zur druckmittelgestützten Betätigung dieser getriebenahen Kupplung 11 ist eine zweite Kolben-Zylinder-Anordnung in diesem Antriebsstrang 1 vorgesehen, deren Zylinder 42 durch den rechten, getriebenahen Lagerträger 27 gebildet ist. Diese zweite Kolben-Zylinder-Anordnung ist weitgehend wie diejenige für die erstgenannte Kupplung 10 ausgebildet. Sie umfasst demnach einen Kolben 44, der in dem Zylinder 42 axialverschiebbar aufgenommen ist, durch eine Rückstellfeder 54 mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist und den Zylinderinnenraum in einen Druckraum 45 und einen axial gegenüberliegenden Druckausgleichsraum 46 aufteilt. Der Druckraum 45 und der Druckausgleichsraum 46 sind über Bohrungen im Zylinder 42 mit einem Hydraulikmittel versorgbar, welches aus dem Druckausgleichsraum 46 zur Kühlung der Kupplungslamellen der getriebenahen Kupplung 11 und des Rotorträgers 24 bzw. des Rotors 9 über Bohrungen 47 in der dortigen Stauscheibe 63 in den Kupplungsraum 48 dieser Kupplung 11 abfließen kann.
Der getriebenahe Lagerträger 27 ist hier mit radialem Spiel über der Getriebeeingangswelle 16 angeordnet und verfügt radial innen über einen zum Automatgetriebe 3 weisenden zylindrischen Abschnitt 40. An dessen axial freiem Ende ist eine radiale Mitnahmeverzahnung 49 ausgebildet, die in eine Außenverzahnung eines Pumpenrades 50 einer Ölpumpe 51 antriebswirksam eingreift und das Pumpenrad 50 antreibt sowie lagert.
Der getriebenahe Lagerträger 27 weist zudem einen axialen Abschnitt 55 auf, mit dem dieser über ein Radiallager 56 auf einem getriebefesten Bauteil gelagert ist, welches hier als Ölpumpengehäuse 57 ausgebildet ist Schließlich zeigt 1, dass an dem Statorträger 20 ein Drehwinkelsensor 52 befestigt ist, der sich axial in Richtung zur verbrennungsmotornahen Kupplung 10 erstreckt. Dieser Drehwinkelsensor 52 kann das Vorbeibewegen von Zähnen einer Axialverzahnung 53 oder eine radiale Sinus-Geometrie und/oder eine Kosinus-Geometrie am Rotorträger 24 erfassen und eine diesbezügliche Drehwinkelinformation an ein Getriebesteuerungsgerät leiten. Diese Axialverzahnung 53 oder radiale Sinus-Geometrie und/oder Kosinus-Geometrie ist hier an der radialen Innenseite eines verbrennungsmotornahen Abschnitts des Rotorträgers 24 ausgebildet.
2 zeigt eine vergrößerte Detailansicht des Längsschnitts durch den Antriebsstrang 1 gemäß 1 im Bereich der Ölpumpe 51. Deutlich erkennbar ist der Stator 8, der Rotor 9 und der Rotorträger 24, wobei letzterer getriebenah an seiner radialen Innenseite mit dem Lagerträger 27 drehfest verbunden und durch Sicherungsringe axial gesichert ist. Dieser Lagerträger 27 weist einen axialen Abschnitt 55 auf, an dessen radialen Innenseite der Außenring eines als Loslager ausgebildeten Radialwälzlagers 56 befestigt ist. Diese Lagerstelle kann aber auch als schwimmendes Lager aufgebaut sein.
Der Innenring dieses Drehlagers 56 sitzt auf der radialen Außenseite des Ölpumpengehäuses 57, welches drehfest mit dem Getriebegehäuse 2 verbunden ist. In einer hier nicht weiter dargestellten Variante kann die Lagerung des getriebenahen Lagerträgers 27 auch an der radialen Innenseite des Ölpumpengehäuses 57 erfolgen.
Die Schmierung dieses Drehlagers 56 erfolgt mit Vorteil bevorzugt über eine Öl-Leckage an einem Dichtring 58, der radial zwischen einem zylindrischen Lagerhals 59 des Ölpumpengehäuses 57 und einem zylindrischen Abschnitt 40 an dem radial inneren Ende des getriebenahen Lagerträgers 27 sowie axial zwischen einer Ölversorgungsringnut 60 und dem Drehlager 56 angeordnet ist.
Die Ölversorgungsringnut 60 ist, wie 2 deutlicht zeigt, zwischen einem zylindrischen Lagerhals 59 des Ölpumpengehäuses 57 und dem zylindrischen Abschnitt 40 am getriebenahen Lagerträger 27 ausgebildet sowie axial beidseitig mittels Dichtringen 58 abgedichtet. Sie steht mit einer Ölversorgungsbohrung 64 in Verbindung, welche diesen Lagerträger 27 im Wesentlichen axial durchdringt und in den Druckraum 45 der hydraulischen Betätigungsvorrichtung für die getriebenahe Reibungskupplung 11 mündet.
Zur Schmierung des Drehlagers 56 kann auch eine Öl-Leckage 61 im Bereich einer Abdichtung des Ölpumpengehäuses 57 genutzt werden, welches hier im Einzelnen nicht weiter dargestellt ist.
Der vorgestellte Hybridantriebsstrang 1 ist vor allem wegen der Anordnung seiner beiden nasslaufenden Reibungskupplungen 10, 11 axial nebeneinander und radial unter dem Rotorträger 24 sehr kompakt aufgebaut. Durch die Doppelnutzung von Bauteilen zur Lagerung des Rotorträgers 24 und zur Ausbildung eines Betätigungszylinders 42 einer Betätigungsanordnung für eine Kupplung 11 werden vergleichsweise wenige Einzelteile benötigt. Der vorgeschlagene Aufbau ist zudem durch eine Mehrfachnutzung von Hydrauliköl gekennzeichnet, welches nach dem Verlassen der Druckausgleichsräume der beiden Kupplungsbetätigungsanordnungen zur aktiven Kühlung der Kupplungslamellen sowie des Rotors 8 der Elektromaschine 7 dient.
Durch die Ausbildung des Rotorträges 24 als Außenlamellenträger für die Kupplungslamellen sind die beiden Kupplungen 10, 11 mit vorteilhaft großen Durchmessern realisierbar. Die Lagerung des getriebenahen Lagerträgers 27 auf dem Ölpumpengehäuse 57 ermöglicht eine besonders exakte koaxiale Lagerung des Rotorträgers 24 beziehungsweise des Rotors 9 zur Ausbildung eines sehr engen Luftspalts zwischen diesem Rotor 9 und dem Stator 8 der Elektromaschine 7 sowie eine vergleichsweise einfache Schmierölversorgung eines Drehlagers 56 zwischen diesem Lagerträger 27 und dem Ölpumpengehäuse 57. Schließlich dient der getriebenahe. Rotorträger 27 vorteilhaft sowohl der exakten Lagerung des Rotorträgers 24 sowie dem Antrieb und der Lagerung des Pumpenrades 50 der Ölpumpe 51.
Bezugszeichenliste

1: Hybridantriebsstrang
2: Getriebegehäuse
3: Automatgetriebe
4: Kurbelwelle
5: Eingangsglied Drehschwingungsdämpfer
6: Drehschwingungsdämpfer
7: Elektromaschine
8: Stator
9: Rotor
10: Verbrennungsmotornahe Kupplung, Reibungskupplung
11: Getriebenahe Kupplung, Reibungskupplung
12: Ausgangsglied Drehschwingungsdämpfer
13: Innenlamellenträgerwelle
14: Sackloch
15: Gleitlagerbuchse
16: Getriebeeingangswelle
17: Radialer Abschnitt an der Innenlamellenträgerwelle
18: Innenlamellenträger der verbrennungsmotornahen Kupplung 10
19: Tragring
20: Statorträger
21: Radiallager
22: Schraube
23: Axialer Abschnitt am Statorträger
24: Rotorträger
25: Lagerträger
26: Zylinderbauteil
27: Lagerträger
28: Axialer Fortsatz am verbrennungsmotornahen Lagerträger
29: Innenaxialverzahnung des Rotorträgers
30: Radiallager
31: Zylindrischen Abschnitts des Statorträgers
32: Betätigungszylinder für Kupplung 10
33: Kolben für Kupplung 10
34: Rückstellfeder Betätigungsanordnung der Kupplung 10
35: Druckraum
36: Druckausgleichsraum
37: Bohrungen im Druckausgleichsraum
38: Kupplungsraum der verbrennungsmotornahen Kupplung 10
39: Innenlamellenträger der getriebenahen Kupplung 11
40: Zylindrischer Abschnitt an dem getriebenahen Lagerträger 27
41: Endlamelle
42: Betätigungszylinder
43: Sicherungsring an der Endlamelle 41
44: Kolben
45: Druckraum
46: Druckausgleichsraum
47: Bohrung im Druckausgleichsraum
48: Kupplungsraum der getriebenahen Kupplung 11
49: Mitnahmeverzahnung
50: Pumpenrad
51: Ölpumpe
52: Drehzahlsensor
53: Axialverzahnungsabfolge
54: Rückstellfeder
55: Axialer Abschnitt des getriebenahen Lagerträgers
56: Radiallager
57: Ölpumpengehäuse
58: Dichtring
59: Zylindrischer Lagerhals am Ölpumpengehäuse
60: Ölversorgungsringnut
61: Öl-Leckage
62: Stauscheibe am Druckausgleichsraum
63: Stauscheibe am Druckausgleichsraum
64: Ölversorgungsbohrung zum Druckraum 45

Claims

Antriebsstrang (1) eines Hybridfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor und einem Getriebe (3), bei dem beispielsweise zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe (3) zumindest eine Elektromaschine (7) mit einem Stator (8) und einem Rotor (9) angeordnet ist, wobei der Rotor (9) mittels zumindest einer Reibungskupplung (10, 11) mit der Kurbelwelle (4) des Verbrennungsmotors und/oder mit der Eingangswelle (16) des Getriebes (3) und/oder mit einer dritten Welle verbindbar ist, und bei dem der Rotor (9) mit einem Rotorträger (24) fest verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (24) an seiner radialen Innenseite zumindest einen Lagerträger (25, 27) aufweist, von denen ein Lagerträger (27) unmittelbar über ein Drehlager (56) an einem Ölpumpengehäuse (57) abgestützt ist, und dass dieser Lagerträger (27) das Pumpenrad (50) der Ölpumpe (51) direkt antreibt.
Antriebsstrang nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein verbrennungsmotorseitiger Lagerträger (25) über ein Radiallager (30) an einem Statorträger (20) und ein getriebenahe Lagerträger (27) über das Drehlager (56) an der radialen Außenseite des Ölpumpengehäuses (57) abstützt.
Antriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (24) mit einem Lagerträger (25; 27) einstückig oder mehrteilig ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Statorträger (20) den Stator (8) der Elektromaschine (7) radial außerhalb des Rotors (9) trägt.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Statorträger (20) über ein anderes Radiallager (21) eine Innenlamellenträgerwelle (13) abgestützt.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lagerträger (27) als Betätigungszylinder (42) zur Betätigung einer getriebenahen Reibungskupplung (11) ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (24) an seiner radialen Innenseite eine Innenaxialverzahnung (29) aufweist, in die eine Außenaxialverzahnungen eines getriebenahen Lagerträgers (27) eingreift.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Lagerträger (25, 27) am Rotorträger (24) axial durch Sicherungsringe gesichert ist.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein getriebenahe Lagerträger (27) an der radialen Außenseite des Ölpumpengehäuses (57) abstützt.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein getriebenahe Lagerträger (27) an der radialen Innenseite des Ölpumpengehäuses (57) abstützt.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zwischen einem getriebenahen Lagerträger (27) und dem Ölpumpengehäuse (57) angeordnete Drehlager (56) als Loslager oder als schwimmendes Lager ausgebildet ist.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (56) schmierbar ist über eine Öl-Leckage an einem Dichtring (58), der radial zwischen einem zylindrischen Lagerhals (59) des Ölpumpengehäuses (57) und einem zylindrischen Abschnitt (40) an dem radial inneren Ende eines getriebenahen Lagerträgers (27) sowie axial zwischen einer Ölversorgungsringnut (60) und dem Drehlager (56) angeordnet ist.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehlager (56) schmierbar ist durch eine Öl-Leckage (61) im Bereich einer Abdichtung des Ölpumpengehäuses (57).
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine nasslaufende Reibungskupplung (10, 11) neben einem verbrennungsmotornahen Lagerträger (25) und/oder einem getriebenahen Lagerträger (27) und/oder einem am Rotorträger (24) befestigtem Zylinderteil (26) angeordnet ist.
Antriebsstrang nach zumindest einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Statorträger (20) ein Drehwinkelsensor (52) befestigt ist, mit dem das Vorbeibewegen einer an dem Rotorträger (24) ausgebildeten Axialverzahnung (53) oder radialen Sinus-Geometrie und/oder Kosinus-Geometrie als Drehwinkelinformation erfassbar ist.
Antriebsstrang nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Axialverzahnung (53) bzw. Sinus-Geometrie und/oder Kosinus-Geometrie an der radialen Innenseite des Rotorträgers (24) ausgebildet ist.