DE102006034945A1 - Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug - Google Patents

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DE102006034945A1
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clutch
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rotor
housing
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DE102006034945A
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English (en)
Inventor
Dipl.-Ing. Andreas Thiede
Dipl.-Ing. Udo Niehaus
Dipl.-Ing. Thorsten Müller
Dr. Alexander Bartha
Dipl.-Ing. Michael Wetzel
Dipl.-Ing. Dr. Christoph Sasse
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
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Abstract

Es wird eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug beschrieben, welche einen Verbrennungsmotor mit einer Abtriebswelle, eine Elektromaschine mit einem Rotor und einem Stator, eine erste und eine zweite Kupplung, mit jeweils einem Eingangsteil und einem Ausgangsteil, sowie ein Gehäuse, welches zumindest die Kupplungen und die Elektromaschine umgibt, beschrieben. Bei dieser Anordnung steht das Eingangsteil der ersten Kupplung mit der Abtriebswelle des Verbrennungsmotors in Wirkverbindung und das Ausgangsteil der zweiten Kupplung ist mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbindbar. Zwischen dem Ausgangsteil der ersten Kupplung und dem Eingangsteil der zweiten Kupplung ist eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Übertragung eines Drehmoments angeordnet, wobei das Gehäuse eine Gehäusezwischenwand aufweist, an der zumindest mittelbar der Rotor der Elektromaschine gelagert ist und wobei der Rotor der Elektromaschine drehfest an die Drehmomentübertragungsvorrichtung koppelbar oder gekoppelt ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug, insbesondere für einen Vollhybrid, welcher sowohl rein elektromotorisch als auch rein verbrennungsmotorisch oder in einer gemischten Betriebsweise angetrieben werden kann.
  • Die Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, eine einfach zu montierende Antriebsanordnung für ein eingangs genanntes Hybridfahrzeug bereit zu stellen.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die Antriebsanordnung gemäß Patentanspruch 1. Bei der Montage der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung können in besonders einfacher Weise Einzelmodule gebildet und zusammengefügt werden, wobei die Elektromaschine bereits als Baueinheit mit zueinander positioniertem Rotor und Stator vorliegt und somit leicht und ohne aufwändige Positionierung in die Antriebsanordnung integriert werden kann.
  • Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der Erfindungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Nachfolgend wird die Erfindung beispielhaft anhand der beigefügten Figuren erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine erfindungsgemäße Antriebsanordnung für ein Hybridfahrzeug mit einer als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildeten zweiten Kupplung, deren Wandlerzapfen zur Darstellung einer Drehmomentübertragungsvorrichtung mit dem Ausgangsteil einer einem Verbrennungsmotor nachgeordneten ersten Kupplung und dem Rotor einer Elektromaschine als Zwischenwelle verlängert ist und wobei ein gehäusefest angeordneter hydraulischer Betätigungszylinder für eine erste Kupplung als Lagersitz für den Rotor der Elektromaschine ausgebildet ist;
  • 2 eine Antriebsanordnung gemäß 1, wobei ein gehäusefest angeordneter Flansch als Lagersitz für den Rotor der Elektromaschine vorgesehen ist;
  • 3 eine Antriebsanordnung gemäß 1, wobei gegenüber 1 jedoch die Zwischenwelle zweiteilig ausgeführt ist;
  • 4 eine Antriebsanordnung gemäß 1, wobei eine Rotornabe der Elektromaschine als Zwischenwelle ausgebildet ist;
  • 5 eine Antriebsanordnung gemäß 1, wobei der Wandlerzapfen separat von der Zwischenwelle ausgeführt und in dieser gelagert ist und wobei die Rotornabe drehfest mit dem Eingangsteil des hydrodynamischen Wandlers verbunden ist;
  • 6 eine Antriebsanordnung gemäß 1, wobei der Sitz zur Lagerung der Rotornabe unmittelbar von einem rohrförmigen Abschnitt einer Gehäusezwischenwand gebildet ist und wobei die Zwischenwelle innerhalb der Rotornabe geteilt ausgeführt ist;
  • 7 eine Antriebsanordnung gemäß 6, wobei die Rotornabe als Zwischenwelle ausgeführt ist und den Wandlerzapfen zur Drehmitnahme aufnimmt.
  • Die 1–7 zeigen, bis auf weiter unten beschriebene Details, eine im Grundaufbau identische Antriebsanordnung 10, die als erste Antriebsquelle einen Verbrennungsmotor 12 mit einer als Kurbelwelle 14 ausgeführten Abtriebswelle umfasst, deren Drehmoment auf ein mit dieser fest verbundenes Eingangsteil 16 eines Torsionsschwingungsdämpfers 18, insbesondere eines Zweimassenschwungrades eingeleitet wird. Das Drehmoment gelangt von dort weiter über Federspeicher 20 auf ein Ausgangsteil 22 des Torsionsschwingungsdämpfers, welches zugleich das als Druckplatte ausgebildete Eingangsteil 24 einer schaltbaren Trennkupplung K1 bildet bzw. beinhaltet. Der Aufbau dieser Kupplung K1 mit einer federbelasteten axial verlagerbaren Anpressplatte 26 und einer zwischen der Druckplatte 24 und der Anpressplatte 26 angeordneten Kupplungsscheibe 28, welche das Drehmoment mittels einer verzahnten Kupplungsnabe 30 auf eine Ausgangswelle 32 weiterleitet, ist dem Stand der Technik gemäß ausgeführt. Diese Kupplung K1 ist vorliegend als trockene Reibungskupplung in gedrückter Bauart ausgeführt und wird mittels einer Betätigungseinrichtung 34 betätigt. In den Beispielen ist letztere als konzentrischer Nehmerzylinder ausgeführt und um die Kupplungsausgangswelle 32 angeordnet, wobei der Kolben 36 des Nehmerzylinders 34 auf ein Betätigungsorgan 38 der Kupplung K1 einwirken kann. Das Betäti gungsorgan 38 der Kupplung K1 wird durch eine übliche Membranfeder 34 gebildet, die an einem Gehäuse 40 der Kupplung K1 schwenkbar gelagert ist. Die Ansteuerung des Nehmerzylinders erfolgt über eine mit diesem verbundene, bevorzugt von außen eingeführte und innerhalb eines Zwischengehäuses 42 bzw. der Getriebeglocke 44 verlaufenden Fluidleitung 46, die zum Anschluss an einem zeichnerisch nicht dargestellten hydraulischen Geberzylinder vorgesehen ist.
  • Im Drehmomentfluss zwischen Kupplungsscheibe 28 und Kupplungsnabe 30 ist ein Vordämpfer 48 ausgebildet, der jedoch hierbei weniger die Aufgabe hat, die Überleitung von Torsionsschwingungen auf die Ausgangswelle 32 zu vermindern bzw. zu dämpfen, sondern vielmehr die Aufgabe, einen statischen Achsversatz zwischen der Kurbelwelle 14 und der Ausgangswelle 32 auszugleichen. Die von der Kurbelwelle 14 in die Antriebsanordnung 10 eingeleiteten Taumelbewegungen werden durch ein taumelweiches Element 50 in dem Zweimassenschwungrad 18 ausgeglichen.
  • Ein vom Verbrennungsmotor 12 eingeleitetes Drehmoment gelangt im Weiteren mittels einer nachstehend noch näher erläuterten Drehmomentübertragungsvorrichtung 52 zu dem Eingangsteil 54 und von dort nachfolgend zu dem Ausgangsteil einer zweiten Kupplung K2 und weiter in ein Gangwechselgetriebe 58 und schließlich auf die Antriebsräder des Fahrzeuges. Im vorliegenden Fall dient als zweite Kupplung K2 eine hydrodynamische Kupplung, insbesondere ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 59, welcher ein mit dessen Gehäuse 60 verbundenes Pumpenrad 62 als Eingangsteil, ein Leitrad 64 und ein als Ausgangsteil dienendes Turbinenrad 66 aufweist, welches über eine Nabe 68 mittels einer Verzahnung mit der Eingangswelle 70 des Gangwechselgetriebes 58, insbesondere eines Automatgetriebes verbunden ist. Der Drehmomentwandler beinhaltet ferner eine übliche Überbrückungskupplung 72, mit der unter Umgehung des hydrodynamischen Kreislaufs eine direkte mechanische Drehmitnahme zwischen dem Eingangsteil 54 und dem Ausgangsteil 56 des Drehmomentwandlers 59 hergestellt werden kann. Die Fluidversorgung erfolgt dabei über einen Fluidkreislauf, der durch die Wirkung einer mit dem Pumpenrad 62 angetriebenen Pumpe in eine Zwangsströmung versetzt wird.
  • Des Weiteren ist mit der Ausgangswelle der Kupplung K1 bzw. der Drehmomentübertragungsvorrichtung 52 der Rotor 74 einer elektrischen Maschine 76 drehfest verbunden, deren spezielle Bauart im Lichte der vorliegenden Erfindung zunächst unerheblich ist. In den vorliegenden Beispielen handelt es sich um eine permanenterregte Synchronmaschine in Innenläuferbauart, deren Stator 78 ein Blechpaket 80 und eine Wicklung 82 trägt und der mittels eines Statorträgers 84 an einem, axial zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Gangwechselgetriebe 58 angeordneten Zwischengehäuse 42 oder direkt an einem Gehäuse 44 des Gangwechselgetriebes 58 festgelegt ist. Die Wicklung 82 umfasst eine Mehrzahl von auf Statorzähnen befestigten Einzelspulen, deren Spulenenden mittels einer gemeinsamen Verschaltungseinrichtung 86 mittels mehrerer Verbindungsleiter in einer vorbestimmten Weise miteinander verschaltet sind und wobei die Verbindungsleiter nach außerhalb des Gehäuses 42 geführte Anschlüsse 88 zum Anschluss an eine elektrische Energiequelle aufweisen. Der Rotor 74 der Elektromaschine 76 umfasst einen Rotorträger 90 mit einer separaten oder integral ausgeführten Rotornabe 92, ein auf dem Träger 90 angeordnetes Rotorblechpaket 94 und an oder im Bereich der Außenumfangsfläche des Blech- Pakets 94 angeordnete Permanentmagnete 96, deren Magnetfeld in bekannter Art und Weise mit dem Magnetfeld der Statorwicklung 82 in Wechselwirkung treten kann. Die Steuerung der elektrischen Maschine 76, d.h. die Beaufschlagung des Stators 78 mit einem Drehstrom erfolgt in Abhängigkeit von der Stellung des Rotors 74 zu der Spulenwicklung des Stators. Zur Erfassung der relativen Drehwinkellage des Rotors 74 zum Stator 78 umfasst die elektrische Maschine 76 ein Drehlagesensorsystem 98 mit einem zum Rotor 74 drehfest angeordneten Sensorring 100 mit einer in Umfangsrichtung periodisch variierenden Konturspur, die gemäß den 1–5 an dem Gehäuse 60 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 59, der mit dem Rotor 74 drehfest in Wirkverbindung steht, angeordnet ist und welche von einem induktiven Sensor 102 zur Gewinnung einer Drehlageinformation abgetastet wird. Im Unterschied dazu ist in 7 der Sensorring 100a direkt am Rotor 74 angeordnet. Die Drehlageinformation wird einer Ansteuerelektronik der Elektromaschine 76 übermittelt, welche daraus Zeitpunkte für die Bestromung der Statorwicklung 82 ableitet.
  • Zur Montage der Antriebsanordnung 10 wird zur Bildung eines ersten Moduls der Torsionsschwingungsdämpfer 18 gemeinsam mit der ersten Kupplung K1 mittels Schraubbolzen 104 an der Kurbelwelle 14 des Verbrennungsmotors 12 festgelegt. Zur Bildung eines zweiten Moduls wird die zweite Kupplung K2, d.h. vorliegend der hydrodynamische Drehmomentwandler 59, auf die Eingangswelle 70 des Gangwechselgetriebes 58 aufgeschoben, wobei die Nabe mit der Eingangswelle 70 eine Drehmitnahmeverbindung eingeht und wobei die zweite Kupplung K2 bereits mittels eines Radiallagers einseitig am Gangwechselgetriebe 58 gelagert wird.
  • Die Elektromaschine 76 wird als separate Baueinheit bereitgestellt, wobei Rotor 74 und Stator 78 gemäß einer ersten Montagevariante an einem die Elektromaschine 76 umgebenden Zwischengehäuse 42 zueinander ausgerichtet montiert sind und die Betätigungsvorrichtung 34 zur Betätigung der ersten Kupplung K1 angeordnet ist bzw. wird. Diese Baueinheit wird durch eine Verschraubung des Zwischengehäuses 42 mit dem Gehäuse 44 des Gangwechselgetriebes 58 an dem zweiten Modul festgelegt. Dabei wird in Abhängigkeit von der Ausbildung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 52 auch die Drehmitnahmeverbindung zwischen dem Rotor 74 und dem Eingangsteil 54 der zweiten Kupplung hergestellt.
  • Wenn jedoch ein die Elektromaschine 76 umgebendes separates Zwischengehäuse nicht vorgesehen ist und stattdessen die Elektromaschine 76 innerhalb eines entsprechend verlängerten Getriebegehäuses 44 angeordnet werden soll, so wird gemäß einer zweiten Montagevariante die Elektromaschine 76 mit deren Stator 78 und Rotor 74 an einer separaten Gehäusezwischenwand 108 festgelegt, welche dann mit dem zweiten Modul, also dem Getriebegehäuse 44 oder dem ersten Modul, d. h. dem Gehäuse des Verbrennungsmotors 12 verschraubt wird.
  • Nach der Montage der beiden Module werden diese zur Bildung der Antriebsanordnung 10 zusammengeführt, wobei die die Ausgangswelle 32 umfassende Drehmomentübertragungsvorrichtung 52 in die Kupplungsnabe 30 der Kupplung K1 eingeführt wird und das Betätigungsorgan 38 der Kupplung K1 in Anlage an die Betätigungsvorrichtung 34, genauer an den Kolben 36 des Nehmerzylinders 34 gelangt und wobei das Zwischengehäuse 42 bzw. das Gehäuse 44 des Automatgetriebes 58 mit dem Gehäuse des Verbrennungsmotors 12 verbunden wird.
  • Ein mit einer solchen Antriebsanordnung 10 ausgestattetes Hybridfahrzeug stellt einen sog. Vollhybrid dar. Bei geöffneter Kupplung K1 kann ein von der Elektromaschine 76 erzeugtes Antriebsmoment über deren Rotor 74 zum Drehmomentwandler 59 und anschließend dem Getriebe 58 auf die Antriebsräder des Fahrzeuges zu dessen emissionsfreien Antrieb eingeleitet werden, wie dieses auf Kurzstrecken und/oder in Ballungsräumen bevorzugt wird bzw. erforderlich ist. Ebenso ist es auch möglich auf umgekehrten Weg im Schleppbetrieb ein Antriebsmoment von den Antriebsrädern ausgehend auf den Rotor 74 der Elektromaschine 76 einzuleiten und somit im Rekuperationsbetrieb elektrisch zu bremsen und elektrische Energie in einen Energiespeicher einzuspeisen, was vorteilhafterweise bei geschlossener Überbrückungskupplung 72 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 59 erfolgt. Aus diesem Zustand kann bei stehenden oder laufenden Fahrzeug die Kupplung K1 geschlossen werden und durch die Bewegungsenergie des bewegten Fahrzeuges und/oder durch die motorische Wirkung der Elektromaschine 76 allein der Verbrennungsmotor 12 gestartet werden, welcher dann im Verein mit der Elektromaschine 76 oder allein das Fahrzeug antreiben kann. Die Kupplung K1 wird gemäß dieser Strategie lediglich als Startkupplung zum Starten des Verbrennungsmotors 12 genutzt. Zum Anfahren des Fahrzeuges dient ausschließlich die hydrodynamische Kupplung K2. Dadurch kann die Kupplung K1 vergleichsweise kleiner als bei einem Fahrzeug mit rein verbrennungsmotorischem Antrieb dimensioniert werden. Auch bei rein verbrennungsmotorischen oder gemischten Antrieb ist ein Rekuperationsbetrieb mit der Elektromaschine 76 möglich.
  • Zudem kann die Elektromaschine 76 bei rein verbrennungsmotorischem Betrieb als Generator arbeiten und das elektrische Bordnetz mit Energie speisen.
  • Nachfolgend wird auf die Besonderheiten der in den 1–7 dargestellten Antriebsanordnung 10 eingegangen.
  • In 1 ist ersichtlich, dass das Eingangsteil 54 der zweiten Kupplung K2, hier also der Drehmomentwandler 59 anstelle eines üblichen kurzen Zapfens eine sich bis zur Kupplung K1 erstreckende Zwischenwelle 32 umfasst, welche mittels eines ersten Verzahnungsbereichs 110 die Nabe 30 der ersten Kupplung K1 drehfest aufnehmen kann und mit einem axial zwischen diesem und dem Gehäuse 60 des Drehmomentwandlers 59 angeordneten zweiten Verzahnungsbereich 112 eine verzahnte Rotornabe 92 aufnehmen kann, welche drehfest mit dem Rotorträger 90 und dem Rotor 74 der Elektromaschine 76 verbunden ist. Somit dient die Ausgangswelle der ersten Kupplung K1 gleichzeitig als Zwischenwelle. Mit anderen Worten sind die Drehmomentübertragungsmittel an der Kupplung K2 ausgebildet.
  • Axial im Bereich der Elektromaschine 76 ist die sich von radial außen zunächst im Wesentlichen nach radial innen erstreckende Gehäusezwischenwand 108 ausgebildet, welche axial zwischen dem Getriebegehäuse 44 und dem Zwischengehäuse 42 an zumindest einem der Teile 42, 44 festgelegt ist. Der innenlaufende Rotor 74 der Elektromaschine 76 weist eine Topfform mit einem Hohlraum auf, so dass sich die Gehäusezwischenwand 108 radial innerhalb des Rotors 74 in diesen hinein erstrecken kann und dort mit dem Gehäuse 114 des hydraulischen Nehmerzylinders 34 mittels einer Schraub- oder Nietverbindung verbunden ist und den Zylinder 34 trägt. Das Gehäuse 114 des Nehmerzylinders 34 stellt ferner an dessen Innenumfangsfläche zwei Lagerstellen zur Aufnahme von Radiallagern 116, 118, insbesondere von Wälzlagern, bereit, welche wiederum die Rotornabe 92 und die Zwischenwelle 32 bzw. die Drehmomentübertragungsmittel 52 abstützen. Diese Lageranordnung weist den Vorteil auf, dass sowohl der Stator 78 als auch der Rotor 74 gehäusefest gelagert und sicher zueinander positioniert werden können. Die beim Betätigen der Kupplung K1 an dem Nehmerzylinder 34 wirkenden Stützkräfte werden von der Gehäusezwischenwand 108 aufgenommen, so dass die Radiallager 116, 118 im Wesentlichen frei von Axialkräften sind.
  • Auf der, der Elektromaschine 76 axial gegenüberliegenden Seite wird der Drehmomentwandler 59 in bekannter Weise über das gehäusefeste Lager 106 am Gangwechselgetriebe 58 gelagert. Zur axialen Festlegung des Drehmomentwandlers 59 sind axial im Bereich der Elektromaschine 76 zwei Anschläge 120, 122 ausgebildet. Ein erster Anschlag 120 wird von einem an der Rotornabe 92 zur Anlage kommenden Sicherungsring 120 gebildet, während ein zweiter Anschlag 122 an einem sich radial erstreckenden Gehäuseabschnitt des Drehmomentwandlers 59 ausgebildet ist, der an einem parallel dazu verlaufenden Abschnitt des Rotorträgers 90 zur Anlage kommen kann.
  • Die in 2 dargestellte Antriebsanordnung 10a ist bis auf den Bereich der Rotorlagerung identisch zu derjenigen der 1. Es ist erkennbar, dass die Gehäusezwischenwand 108 in deren radial inneren Bereich mit einem Radialabschnitt 124 eines gesonderten Lagerflansches 126 verbunden ist. Dieser umfasst weiter einen rohrförmigen Abschnitt 128, an dessen Innenumfangsfläche die Radiallager 116, 118 angeordnet sind und auf dessen Außenumfangsfläche der konzentrische Nehmerzylinder 34 aufgeschoben und am Radialabschnitt 124 befestigt ist. Mit dieser Ausgestaltung ist der Vorteil verbunden, dass der Nehmerzylinder 34 bei der Montage des getriebeseitigen Moduls nachträglich an dem Lagerflansch 126 festgelegt und im Servicefall leichter ausgetauscht werden kann.
  • 3 zeigt eine Antriebsanordnung 10b, die bis auf die Ausgestaltung der Drehmomentübertragungsvorrichtung 52 identisch zu derjenigen gemäß 1 ist. Während in 1 die Zwischenwelle 32 einteilig ausgeführt ist, umfasst die Zwischenwelle 32 bzw. Drehmomentübertagungsvorrichtung 52 in 3 zwei Teile 32a, 33, die beide eine Stirnverzahnung aufweisen und axial mittels eines in der 3 getriebeseitig zentral durch den Drehmomentwandler 59 eingeführten Schraubbolzens 130 zusammengefügt sind.
  • Eine weitere auf 1 basierende Ausgestaltung einer Antriebsanordnung 10c zeigt 4, bei der im Unterschied zu 1 der Drehmomentwandler 59 einen üblichen, d.h. relativ kurzen Wandlerzapfen 132 und ein mit dem Gehäuse 60 vernietetes Anbindungsblech 134 mit einer Mehrzahl von eingepressten Stehbolzen 136 aufweist. Diese Stehbolzen 136 können durch Öffnungen am Rotor 74 der Elektromaschine 76 hindurchgreifen, wo diese innerhalb des Aufnahmeraums mit Schraubenmuttern 138 verbunden werden und auf diese Weise die gegenseitige Drehmitnahme von Rotor 74 und Wandlergehäuse 60 sowie die Fixierung der Axiallage des Drehmomentwand lers 59 sicherstellen. Zur Ermöglichung der Montage weist die Gehäusezwischenwand 108 eine oder mehrere Durchgriffsöffnungen 140 auf.
  • Es ist weiter ersichtlich, dass die Rotornabe 92 in diesem Beispiel wiederum mit dem Rotorträger 90 verbunden und zur drehfesten Aufnahme der Kupplungsnabe 30 axial verlängert und vorzugsweise als Hohlwelle ausgeführt ist und damit die Funktion der Zwischenwelle 32 in 1 übernimmt. Der Wandlerzapfen 132 greift axial im Bereich des Rotorträgers 90 in die Hohlwelle 92 ein und kann sich dort radial abstützen.
  • Bei der Antriebsanordnung 10d gemäß 5 ist wiederum von 1 ausgehend, die Rotornabe 92 zusätzlich zum Rotorträger 90 mittels einer Axialverlängerung mit dem Gehäuse 60 des Drehmomentwandlers 59 verbunden. In diesem Fall sind beide Verbindungen als Schweißverbindung ausgeführt. Aus einem Vergleich mit 1 ist weiter erkennbar, dass die Zwischenwelle 32c separat vom Drehmomentwandler 59 ausgeführt und mittels Verzahnungen 110, 112 mit der Kupplungsnabe 30 und der Rotornabe 92 drehfest verbunden und auch innerhalb letzterer gelagert ist. Eine weitere Lagerung dieser separaten Zwischenwelle 32c erfolgt mittels eines innerhalb des Eingangsteils des Torsionschwingungsdämpfers 18 angeordneten Pilotlagers 141. Es ist auch erkennbar, dass der Drehmomentwandler innerhalb der Zwischenwelle 32c vom Wandlerzapfen 132 eine Zentrierung erfährt.
  • 6 zeigt eine noch weitere Antriebsstranganordnung 10e, welche wiederum in deren Grundaufbau identisch zu den vorbeschriebenen Beispielen ist und welche insbesondere bezüglich der Lagerung der Zwischenwelle 32d der 5 entspricht. Im Un terschied dazu ist in 6 der Wandlerzapfen 132a zum Eingriff in die innenverzahnte Rotornabe 92 verlängert und mit einer Außenverzahnung ausgeführt. Zur axialen Festlegung des freien Endes des Wandlerzapfens 132a dient eine Anordnung von zwei Sicherungsringen 142, 144, von denen ein erster 144 in einer Nut innerhalb der Rotornabe 92 angeordnet ist und mit einer am Wandlerzapfen 132a bereitgestellten Ringschulter 146 in Anlage kommt. Ein zweiter Sicherungsring 142 wird nach dem Einführen der Rotornabe 92 auf den Wandlerzapfen 132a in eine an diesem ausgebildete Nut eingesetzt, so dass, wie in 6 erkennbar, die Sicherungsringe 142, 144 axial benachbart zueinander angeordnet sind. Ein weiterer Unterschied zu den Beispielen der 1–5 ist darin zu sehen, dass der Lagersitz der Radiallager 116, 118 unmittelbar von einem rohrförmigen Abschnitt 108a der Gehäusezwischenwand 108 gebildet wird.
  • Infolge von Fertigungs- und Montagetoleranzen weist der Wandlerzapfen 132 gegenüber der Zwischenwelle 32 ein geringes Axialspiel auf. Zur Vermeidung dieses Spiels ist es vorteilhaft, die Zwischenwelle 32d mit dem Wandlerzapfen 132a mittels einer Spanneinrichtung 146, z.B. einer Spannschraube axial zu verspannen, wobei eine zwischen der Zwischenwelle 23d und dem Wandlerzapfen 132d eingesetzte Reibscheibe 148 als axialer Anschlag dient.
  • In einem letzten Ausführungsbeispiel einer Antriebsanordnung 10f gemäß 7 ist vorgesehen, wie dieses bereits in 4 dargestellt ist, die Rotornabe 92 als hohle Zwischenwelle 32e auszuführen und zum Eingriff in die Kupplungsnabe 30 axial zu verlängern. Weiter ist dort, wie bereits bei 6 die verlängerte Wandlernabe 132a zum Eingriff in die Rotornabe 32e mit einer Außenverzahnung versehen, wobei in Besonderheit die Verbindung von Zwischenwelle 32 bzw. Rotornabe mit dem Wandlerzapfen 132a durch einen von der Seite der Kupplung K1 aus zentral eingeführten Schraubbolzen 150 erfolgt. Auch hierbei wird, wie dieses bereits in 6 dargestellt, der Lagersitz der Radiallager 116, 118 unmittelbar von einem rohrförmigen Abschnitt 108a der Gehäusezwischenwand 108 gebildet.
  • Es kann in noch weiterer, jedoch zeichnerisch nicht dargestellter Ausgestaltung der in den 1–7 dargestellten Antriebsanordnungen der Rotor der Elektromaschine auch mittels einer weiteren Kupplung und einer zugehörigen Betätigungseinrichtung schaltbar an die Drehmomentübertragungsvorrichtung angekoppelt werden.
  • Es wird ausdrücklich darauf hingewiesen, dass sich der Begriff Gehäuse bzw. gehäusefest, auf alle bezüglich der vorstehend erläuterten Antriebsanordnungen betreffenden Gehäuse, z.B. Gehäuse des Verbrennungsmotors, des Gangwechselgetriebes und das Zwischengehäuse oder die Gehäusezwischenwand bezieht.
    • 10, 10a–f
    Antriebsanordnung
    12
    Verbrennungsmotor
    14
    Kurbelwelle
    16
    Eingangsteil
    18
    Torsionsschwingungsdämpfer
    20
    Federspeicher
    22
    Ausgangsteil
    24
    Druckplatte
    26
    Anpressplatte
    28
    Kupplungsscheibe
    30
    Kupplungsnabe
    32, 32a–e
    Ausgangswelle
    34
    Betätigungseinrichtung, Nehmerzylinder
    36
    Kolben
    38
    Betätigungsorgan
    40
    Gehäuse
    42
    Gehäuse
    44
    Getriebeglocke
    46
    Fluidleitung
    48
    Vordämpfer
    50
    taumelweiches Element
    52
    Drehmomentübertragungsvorrichtung
    54
    Eingangsteil
    56
    Ausgangsteil
    58
    Gangwechselgetriebe
    59
    Drehmomentwandler
    60
    Gehäuse
    62
    Pumpenrad
    64
    Leitrad
    66
    Turbinenrad
    68
    Nabe
    70
    Eingangswelle
    72
    Überbrückungskupplung
    74
    Rotor
    76
    Elektromaschine
    78
    Stator
    80
    Blechpaket
    82
    Wicklung
    84
    Statorträger
    86
    Verschaltungseinrichtung
    88
    Anschlüsse
    90
    Rotorträger
    92
    Rotornabe
    94
    Rotorblechpaket
    96
    Permanentmagnete
    98
    Drehlagesensorsystem
    100, 100a
    Sensorring
    102
    Sensor
    104
    Schraubbolzen
    106
    Lager
    108
    Gehäusezwischenwand
    110
    erste Verzahnung
    112
    zweite Verzahnung
    114
    Gehäuse
    116
    Radiallager
    118
    Radiallager
    120
    Sicherungsring
    122
    Anschlag
    124
    Radialabschnitt
    126
    Lagerflansch
    128
    rohrförmiger Abschnitt
    130
    Schraubbolzen
    132
    Wandlerzapfen
    134
    Anbindungsblech
    136
    Stehbolzen
    138
    Schraubenmutter
    140
    Durchgriffsöffnung
    141
    Pilotlager
    142, 144
    Sicherungsringe
    146
    Spanneinrichtung
    148
    Reibscheibe
    150
    Schraubbolzen

Claims (14)

  1. Antriebsanordnung (10, 10a–f) für ein Hybridfahrzeug, umfassend: – einen Verbrennungsmotor (12) mit einer Abtriebswelle (14), – eine Elektromaschine (76) mit einem Rotor (74) und einem Stator (78), – eine erste (K1) und eine zweite Kupplung (K2, 59), mit jeweils einem Eingangsteil (24, 54) und einem Ausgangsteil (28; 56), sowie – ein Gehäuse (42, 44), welches zumindest die Kupplungen (K1, K2) und die Elektromaschine (76) umgibt, wobei – das Eingangsteil (24) der ersten Kupplung (K1) mit der Abtriebswelle (14) des Verbrennungsmotors (12) in Wirkverbindung steht oder bringbar ist und wobei – das Ausgangsteil (56) der zweiten Kupplung (K2) mit Antriebsrädern des Fahrzeugs verbunden oder verbindbar ist, wobei – zwischen dem Ausgangsteil (28) der ersten Kupplung (K1) und dem Eingangsteil (54) der zweiten Kupplung (K2) eine Drehmomentübertragungs vorrichtung (52) zur Übertragung eines Drehmoments angeordnet ist, und wobei – das Gehäuse (42, 44) eine Gehäusezwischenwand (108) aufweist, an der zumindest mittelbar der Rotor (74) der Elektromaschine (76) gelagert ist und wobei – der Rotor (74) der Elektromaschine (76) drehfest an die Drehmomentübertragungsvorrichtung (52) koppelbar oder gekoppelt ist.
  2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (K1) als trockene Reibungskupplung ausgeführt ist.
  3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der ersten Kupplung (K1) zu deren Betätigung eine Betätigungseinrichtung (34) zugeordnet ist, welche sich an der Gehäusezwischenwand (108) abstützt.
  4. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (34) als konzentrischer Nehmerzylinder ausgebildet ist, an dem der Rotor (74) der Elektromaschine (76) gelagert ist.
  5. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (K2) als hydrodynamische Kupplung ausgebildet ist.
  6. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die hydrodynamische Kupplung (K2) als Drehmomentwandler (59) ausgebildet ist.
  7. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung (52) eine Zwischenwelle (32, 32a–f) umfasst, die lösbar mit dem Ausgangsteil (28) der ersten Kupplung (K1) drehverbunden ist.
  8. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (32) mit dem Eingangsteil (54) der zweiten Kupplung (K2) ausgebildet ist.
  9. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (32a–e) separat von der zweiten Kupplung (K2) ausge bildet und drehfest mit deren Eingangsteil (54) wirkverbunden ist.
  10. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (32b, 32e) mit einer Rotornabe (92) der Elektromaschine (76) wirkverbunden oder gleichzeitig als Rotornabe (32) ausgebildet ist.
  11. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (10, 10a–f) ein der zweiten Kupplung (K2) nachgeordnetes Gangwechselgetriebe (58) umfasst.
  12. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (K2) gehäusefest gelagert ist.
  13. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Abtriebswelle (14) des Verbrennungsmotors (12) und dem Gangwechselgetriebe (58) ein Torsionsschwingungsdämpfer (18) mit einem Eingangsteil (16) und einem Ausgangsteil (22) vorgesehen ist.
  14. Antriebsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ausgangsteil (22) des Torsionsschwingungsdämpfers (18) gleichzeitig das Eingangsteil (24) der ersten Kupplung (K1) bildet oder drehfest mit diesem verbunden ist.
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