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Die
Erfindung betrifft ein Antriebsmodul nach dem Oberbegriff des Anspruchs
1.
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Aus
der
DE 10 2005
024 359 A1 ist bereits ein Antriebsmodul für ein
Kraftfahrzeug mit einem Hauptantriebszweig und mit einer Hybridantriebseinheit
bekannt.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, ein Antriebsmodul
bereitzustellen, das eine vorteilhafte Schwingungsdämpfung
aufweist und dennoch eine vorteilhafte Längsdynamik ermöglicht.
Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung geht aus von einem Antriebsmodul, insbesondere für
ein Kraftfahrzeug, mit einem Hauptantriebszweig und mit einer Hybridantriebseinheit.
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Es
wird vorgeschlagen, dass das Antriebsmodul wenigstens einen der
Hybridantriebseinheit zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer
aufweist, der parallel zu dem Hauptantriebszweig angeordnet ist.
Unter einer „Hybridantriebseinheit" soll insbesondere eine
Nebenantriebseinheit verstanden werden, die neben einer Hauptantriebseinheit
vorgesehen ist und die ins besondere zumindest einen Elektromotor
aufweist. Unter einer „parallelen Anordnung zu einem Hauptantriebszweig"
soll insbesondere verstanden werden, dass ein Antriebsmoment von einer
Hauptantriebseinheit, wie insbesondere von einer Brennkraftmaschine,
in ein Kraftfahrzeuggetriebe eingeleitet werden kann, ohne dass
dieses über den der Hybridantriebseinheit zugeordneten
Torsionsschwingungsdämpfer geleitet wird. Durch eine entsprechende
Ausgestaltung kann der der Hybridantriebseinheit zugeordnete Torsionsschwingungsdämpfer
gezielt auf die Hybridantriebseinheit, insbesondere unabhängig
von einem vorteilhaft für eine Brennkraftmaschine ausgelegten
Torsionsschwingungsdämpfer, ausgelegt werden. Es kann dadurch eine
besonders vorteilhafte Schwingungsdämpfung neben einer
vorteilhaften Längsdynamik erreicht werden. Eine In-Reihe-Schaltung
von Torsionsschwingungsdämpfern kann vermieden und es können
kleine Drehmassen und ein geringer Bauraumbedarf erreicht werden.
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Um
Schwingungen von einer Hauptantriebseinheit, insbesondere von einer
Brennkraftmaschine, zu dämpfen, ist vorzugsweise im Hauptantriebszweig wenigstens
ein Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet, wobei der der
Hybridantriebseinheit zugeordnete Torsionsschwingungsdämpfer
vorteilhaft härter ausgelegt ist als der im Hauptantriebszweig
angeordnete Torsionsschwingungsdämpfer. Wird die Härte des
Torsionsschwingungsdämpfers in einem Härtegrad
mit einer Einheit Nm/Grad bemessen, ist der der Hybridantriebseinheit
zugeordnete Torsionsschwingungsdämpfer ausgehend von dem
Härtegrad des im Hauptantriebszweig angeordneten Torsionsschwingungsdämpfers
als Bezugsgröße mindestens um 50%, vorzugsweise
um mindestens 100% und besonders bevorzugt um mindestens 150% härter ausgebildet.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
der der Hybridantriebseinheit zugeordnete Torsionsschwingungsdämpfer
in axialer Richtung zumindest teilweise überlappend zur
Hybridantriebseinheit angeordnet ist, wodurch vorteilhaft Bauraum
eingespart werden kann, und zwar insbesondere, wenn der der Hybridantriebseinheit
zugeordnete Torsionsschwingungsdämpfer zumindest teilweise
radial innerhalb der Hybridantriebseinheit angeordnet ist.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass das Antriebsmodul eine Kupplungseinheit
aufweist, die dazu vorgesehen ist, die Hybridantriebseinheit mit
einer Brennkraftmaschine zu koppeln und zu entkoppeln, wodurch vorzugsweise
eine hohe Flexibilität erreicht werden kann.
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Vorzugsweise
ist die Kupplungseinheit als Anfahrkupplung vorgesehen. Dabei soll
unter „vorgesehen" insbesondere speziell ausgelegt, ausgestattet
und/oder programmiert verstanden werden. Ferner soll unter einer „Anfahrkupplung"
insbesondere eine Kupplung verstanden werden, die zum Anfahren mit
der Brennkraftmaschine vorgesehen ist und entsprechend ausgelegt
ist und/oder die insbesondere einem Prüftest standhält,
bei dem mittels der Kupplungseinheit auf einer ebenen Fahrbahn innerhalb von
5 min gleichmäßig verteilt mindestens drei Mal, vorzugsweise
mindestens fünf Mal unter Volllast angefahren wird, und/oder
die dazu vorgesehen ist, in einem Dauerschlupfbetrieb zur Überwindung
einer Drehzahldifferenz einer minimalen Brennkraftmaschinendrehzahl
und einer erforderlichen Drehzahl für eine Kriechfahrt
bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit von 3 bis 5 km/h betrieben zu
werden.
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Durch
eine entsprechende Ausgestaltung können vorteilhaft Getriebeeinheiten,
insbesondere bestehende Standardgetriebe, ohne eine speziell ausgebildete
Anfahrkupplungseinheit mit dem Antriebsmodul kombiniert werden und
es kann ein vorteilhafter Einsatz des Antriebsmoduls in einem Modulbaukastensystem
erreicht werden. Besonders vorteilhaft kann ein Modulbaukastensystem
mit einer Getriebeeinheit, einem erfindungsgemäßen
Antriebsmodul und wenigstens einem alternativ einsetzbaren Antriebsmodul,
insbesondere mit einer alternativen Hybridantriebseinheit und/oder
ohne Hybridantriebseinheit, erreicht werden. Es können
kostengünstig verschiedene Alternativen mit einer Getriebeeinheit
erreicht werden, und zwar insbesondere, wenn das Modulbaukastensystem
eine Steuereinheit aufweist, wie insbesondere eine Steuereinheit
zur Steuerung einer Wandlerüberbrückungskupplung oder
einer reinen Anfahrkupplung, die zur Ansteuerung von verschiedenen
Kupplungseinheiten verschiedener Antriebsmodule vorgesehen ist.
Unter einer „Getriebeeinheit" soll in diesem Zusammenhang insbesondere
eine Einheit verstanden werden, die dazu vorgesehen ist, verschiedene Übersetzungsverhältnisse
beim Antrieb zu realisieren, die vorzugsweise zumindest teilautomatisiert
abhängig von verschiedenen Betriebsparametern, wie insbesondere abhängig
von einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einer angeforderten Leistung,
einem Fahrerparameter, einer Fahrbahnsteigung usw., gewählt
wird. Dabei kann die Getriebeeinheit verschiedene Übersetzungsstufen
durch verschiedene, wählbare, wirkende Zahnradpaarungen
aufweisen und/oder die Getriebeeinheit kann eine stufenlos verstellbare Übersetzungseinheit
aufweisen, mittels der Übersetzungsverhältnisse
stufenlos einstellbar sind, wie beispielsweise eine Übersetzungseinheit
mit Kegelscheibenpaaren und einem Umschlingungsband und/oder Toroidscheiben
mit einem dazwischen angeordneten verschwenkbaren Rollkörper
usw.
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In
einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass das Antriebsmodul
eine Steuereinheit umfasst, die dazu vorgesehen ist, die Kupplungseinheit
bei wenigstens einem Anfahrmodus zu schließen, wodurch
die Kupplungseinheit und die Steuereinheit vorteilhaft aufeinander
abgestimmt werden können. Grundsätzlich ist auch
denkbar, dass zusätzlich oder alternativ eine separate
Steuereinheit genutzt wird, wie insbesondere besonders bevorzugt eine
Steuereinheit eines Getriebes, wie eine Steuereinheit zur Steuerung
einer Wandlerüberbrückungskupplung usw., wodurch
zusätzliche Bauteile, Bauraum, Montageaufwand und Kosten
gespart werden können. Unter einer „Steuereinheit"
soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine Einheit mit einer Recheneinheit,
einer Speichereinheit und einem in der Speichereinheit gespeicherten
Betriebsprogramm verstanden werden. Ferner soll unter einem „Anfahrmodus"
in diesem Zusammenhang insbesondere ein Modus für einen
Beschleunigungsvorgang ausgehend von einer Geschwindigkeit unterhalb
einer Geschwindigkeit von 10 km/h und insbesondere unterhalb von
5 km/h und insbesondere ein Beschleunigungsvorgang ausgehend von
einer Geschwindigkeit gleich Null verstanden werden, bei dem mittels
der Kupplungseinheit eine Drehzahldifferenz zu überwinden
ist.
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Ist
die Steuereinheit dazu vorgesehen, die Kupplungseinheit bei einem
reinen Brennkraftmaschinenanfahrmodus zu schließen, kann
die Kupplungseinheit besonders flexibel eingesetzt werden, und zwar
insbesondere sowohl bei einem Anfahrmodus, wenn eine vorliegende
Temperatur noch außerhalb eines für die Hybridantriebseinheit
vorteilhaften Bereichs liegt, wie insbesondere, wenn eine Kühlwassertemperatur
kleiner/gleich 60°C, vorteilhaft kleiner/gleich 30°C
und besonders bevorzugt kleiner/gleich 0°C ist. Unter einem „reinen
Brennkraftmaschinenanfahrmodus" soll dabei insbesondere ein Modus
verstanden werden, bei dem ein Antriebsmoment zum Antrieb des Kraftfahrzeugs
allein von der Brennkraftmaschine geliefert wird.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dazu vorgesehen ist,
die Kupplungseinheit bei einem Kombinationsmodus zu schließen.
Dabei soll unter einem „Kombinationsmodus" insbesondere
ein Modus verstanden werden, bei dem sowohl die Hybridantriebseinheit
als auch die Brennkraftmaschine zum Anfahren genutzt wird und insbesondere
mindestens 50%, vorzugsweise mindestens 80% einer maximalen Leistung
der Hybridantriebseinheit und einer vorgesehenen Brennkraftmaschine
zum Anfahren gefordert wird.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Hybridantriebseinheit abtriebsseitig zur Kupplungseinheit angeordnet
ist, d. h. in einem Kraftfluss einer Hauptantriebseinheit zum Antrieb
des Kraftfahrzeugs nach der Kupplungseinheit, wodurch eine vorteilhaft
kompakte Bauweise und insbesondere ein vorteilhafter Kriechmodus
erreicht werden kann. Dabei soll unter einem „Kriechmodus"
insbesondere ein Modus verstanden werden, bei dem das Kraftfahrzeug
mit einer sehr kleinen Geschwindigkeit betrieben wird, wie insbesondere
bei einer Geschwindigkeit zwischen 0 km/h und 5 km/h und insbesondere
bei der bei einem Brennkraftmaschinenantrieb ein Schlupf innerhalb der
Kupplungseinheit erforderlich wäre. Bei einer zur Kupplungseinheit
abtriebsseitig angeordneten Hybridantriebseinheit kann ein Schließen
der Kupplung bei sehr kleinen Geschwindigkeiten zumindest weitgehend
vermieden werden und das Kraftfahrzeug kann vorteilhaft ohne zwischengeschaltete
Kupplung direkt von der Hybridantriebseinheit angetrieben werden.
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Ferner
kann Bauraum eingespart werden, wenn die Kupplungseinheit in axialer
Richtung zumindest teilweise überlappend zur Hybridantriebseinheit
angeordnet ist, d. h. zumindest teilweise radial außerhalb
der Hybridantriebseinheit oder besonders vorteilhaft zumindest teilweise
radial innerhalb der Hybridantriebseinheit.
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Die
Kupplungseinheit kann verschiedene, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende
Kupplungen aufweisen, vorteilhaft jedoch eine Reibkupplung und besonders
vorteilhaft eine nasse Reibkupplung. Dabei soll unter einer „Reibkupplung"
insbesondere eine Kupplung mit zumindest zwei zur direkten Kopplung
vorgesehenen Reibbelägen verstanden werden, wobei bei einer
nassen Reibkupplung die Reibbeläge mit einer Flüssigkeit,
wie insbesondere mit Öl, bespritzt werden und/oder die
Reibbeläge teilweise innerhalb der Flüssigkeit
oder vollständig innerhalb der Flüssigkeit angeordnet
sind. Mit einer nassen Reibkupplung kann eine vorteilhafte Kühlung
erreicht und die Kupplungseinheit kann konstruktiv einfach und Platz
sparend als Anfahrkupplung ausgelegt werden. Insbesondere kann konstruktiv
einfach erreicht werden, dass die Kupplungseinheit zumindest teilweise radial
innerhalb der Hybridantriebseinheit angeordnet werden kann.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinheit wenigstens zwei Kupplungen
aufweist, wodurch wiederum die Flexibilität gesteigert
und insbesondere zur Reduzierung von Verlusten flexibel die Brennkraftmaschine
und/oder die Hybridantriebseinheit abgekoppelt werden kann.
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In
einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass
die Hybridantriebseinheit wenigstens zwei elektrische Maschinen
aufweist, wodurch ein besonders flexibler Einsatz der Hybridantriebseinheit
und ein hoher Komfort erreicht werden kann, und zwar insbesondere,
wenn wenigstens eine elektrische Maschine als Anlasser einer Brennkraftmaschine
ausgelegt ist, wodurch mit einer elektrischen Maschine vorzugsweise
ein Antriebsmoment zum Antrieb des Kraftfahr zeugs erzeugt werden
kann, während mit der anderen elektrischen Maschine die
Brennkraftmaschine gestartet werden kann, ohne dass ein Antriebsleistungseinbruch
auftritt.
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Weist
das Antriebsmodul wenigstens zwei Ölpumpen auf, kann vorteilhaft
einfach sichergestellt werden, dass stets ein ausreichender Öldruck
vorliegt.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung
dargestellt. Die Beschreibung und die Ansprüche enthalten
zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale
zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und
zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
Getriebeeinheit und ein Antriebsmodul,
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2 die
Getriebeeinheit und ein alternatives Antriebsmodul mit einer zu 1 differierenden Freilaufeinheit,
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3 die
Getriebeeinheit und ein alternatives Antriebsmodul mit einer zu 2 differierenden Hybridantriebseinheit,
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4 die
Getriebeeinheit und ein alternatives Antriebsmodul mit einer zu 3 differierenden Kupplungseinheit,
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5 die
Getriebeeinheit und ein alternatives Antriebsmodul mit einer zu 4 differierenden Kupplungseinheit
und Ölversorgungseinheit und
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6 die
Getriebeeinheit und ein alternatives Antriebsmodul mit einer zu 5 alternativen Ölversorgungseinheit.
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1 zeigt
ein schematisch dargestelltes Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug
und eine Getriebeeinheit 38. Das Antriebsmodul ist in einem
Triebkopfgehäuse 40 der Getriebeeinheit 38 montiert.
Das Triebkopfgehäuse 40 ist glockenförmig
ausgebildet und ist antriebsseitig zu einem Hauptgetriebegehäuse 42 der
Getriebeeinheit 38 angeordnet. Das Triebkopfgehäuse 40 und
das Hauptgetriebegehäuse 42 werden von getrennten
Bauteilen gebildet, diese könnten jedoch auch zumindest
teilweise einstückig ausgeführt sein. Das Triebkopfgehäuse 40 kann ebenfalls
von mehreren getrennten Bauteilen gebildet sein.
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Das
innerhalb des Triebkopfgehäuses 40 in montiertem
Zustand dargestellte Antriebsmodul weist einen Hauptantriebszweig 10a und
eine Hybridantriebseinheit 12a auf. Die Hybridantriebseinheit 12a weist
eine von einem Innenläufer gebildete elektrische Maschine 32a auf,
die einen Läufer 66a und einen radial außerhalb
des Läufers 66a angeordneten Stator 68a aufweist.
Der Hauptantriebszweig 10a weist eine drei Teilwellen 44a', 44a'', 44a''' umfassende
Eingangswelle 44a auf, an die eine Brennkraftmaschine gekoppelt
wird und über die im Betrieb ein Antriebsmoment in die
Getriebeeinheit 38 eingeleitet wird. Im Hauptantriebszweig 10a ist
zwischen der ersten Teilwelle 44a' und der zweiten Teilwelle 44a'' ein
der Brennkraftmaschine zugeordneter Torsionsschwingungsdämpfer 16a mit
einem Außenschwingungsdämpfer 46a und
einem Innenschwingungsdämpfer 48a angeordnet.
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An
den Torsionsschwingungsdämpfer 16a schließt
sich im Kraftfluss der Brennkraftmaschine zur Getriebeeinheit 38 die
zweite Teilwelle 44a'' an, mit der eine elektrische Maschine 50a und
eine Pumpe 34a über eine Freilaufeinheit 54a mit
einem Freilauf 56a gekoppelt sind. Die elektrische Maschine 50a ist
von einem Innenläufer gebildet, welcher fest mit der Pumpe 34a verbunden
ist. Somit kann stets mittels der Pumpe 34a, die antriebsseitig
zu einer Kupplungseinheit 22a, d. h. im Kraftfluss der
Brennkraftmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs vor der Kupplungseinheit 22a,
angeordnet ist, unabhängig von einer Brennkraftmaschinendrehzahl
und unabhängig von einer Antriebsdrehzahl der Hybridantriebseinheit 12a ein
vorteilhafter Ölvolumenstrom und Öldruck erreicht
werden, d. h. die Pumpe 34a kann insbesondere bei stehender
Brennkraftmaschine mittels der elektrischen Maschine 50a betrieben werden.
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Ferner
ist die zweite Teilwelle 44a'' mit einem ersten Kupplungsteil 58a der
von einer einzelnen nassen, ölbefüllten Reibkupplung 26a gebildeten Kupplungseinheit 22a des
Antriebsmoduls verbunden. Die Pumpe 34a ist dabei dazu
vorgesehen, einen Öldruck aufzubauen, mittels dem die nasse Reibkupplung 26a geschlossen
werden kann und zudem einen Ölvolumenstrom aufzubauen,
mittels dem Bauteile, wie insbesondere die Kupplungseinheit 22a,
gekühlt werden können. Ein zweiter Kupplungsteil 60a der
Kupplungseinheit 22a ist mit der dritten Teilwelle 44a''' verbunden,
die über eine Koppelstelle 62a mit einer Eingangswelle 64a der
Getriebeeinheit 38 verbunden ist.
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Die
abtriebsseitig zur Kupplungseinheit 22a angeordnete Hybridantriebseinheit 12a ist über
einen ihr zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer 14a mit
der dritten Teilwelle 44a''' gekoppelt. Der Torsionsschwingungsdämpfer 14a ist
parallel zu dem Hauptantriebszweig 10a angeordnet, so dass
ein Antriebsmoment von der Brennkraftmaschine in die Getriebeeinheit 38 eingeleitet
werden kann, ohne dass dieses über den Torsionsschwingungsdämpfer 14a geleitet
werden muss. Der Torsionsschwingungsdämpfer 14a ist
ca. um 300% härter ausgebildet als der Torsionsschwingungsdämpfer 16a,
und zwar ausgehend von einem Härtegrad des Torsionsschwingungsdämpfers 16a mit
einer Einheit Nm/Grad. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Verhältnisse
denkbar. Der Torsionsschwingungsdämpfer 14a ist
in axialer Richtung 18a, 20a überlappend
zur Hybridantriebseinheit 12a angeordnet, und zwar ist
der Torsionsschwingungsdämpfer 14a in einem von
dem Läufer 66a aufgespannten Axialbereich radial
innerhalb des Läufers 66a der Hybridantriebseinheit 12a angeordnet.
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Die
Kupplungseinheit 22a ist in axialer Richtung überlappend
zur Hybridantriebseinheit 12a angeordnet, und zwar ist
die Kupplungseinheit 22a vollständig in einem
von dem Läufer 66a aufgespannten Axialbereich
radial innerhalb des Läufers 66a der Hybridantriebseinheit 12a angeordnet.
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Zwischen
der Brennkraftmaschine und der Hybridantriebseinheit 12a ist
ausschließlich eine eine Drehzahldifferenz überbrückende
Kupplung angeordnet, und zwar die Kupplungseinheit 22a,
die dazu vorgesehen ist, die Hybridantriebseinheit 12a mit
der Brennkraftmaschine zu koppeln und zu entkoppeln und die zudem
als Anfahrkupplung vorgesehen bzw. als Anfahrkupplung ausgelegt
ist. Das Antriebsmodul weist hierfür eine Steuer- und Regelungseinheit 24a auf,
die dazu vorgesehen ist, die Kupplungseinheit 22a bei bestimmten
Anfahrmodi zu schließen. Die Steuer- und Regelungseinheit 24a ist
in der Getriebeeinheit 38 untergebracht und ist einstückig
mit einer Steuer- und Regelungseinheit der Getriebeeinheit 38 ausgeführt.
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In
einem Normalbetriebsmodus, der vorliegt, wenn eine Kühlmitteltemperatur
oberhalb einem unteren Grenzwert liegt, wie insbesondere oberhalb 0°C,
eine Batterie der Hybridantriebseinheit 12a einen ausreichenden
Ladezustand aufweist und ein mittleres Drehmoment zum Anfahren ausgehend
von einer Fahrzeuggeschwindigkeit Null angefordert wird, bleibt
die Kupp lungseinheit 22a geöffnet und das Kraftfahrzeug
wird allein durch ein von der Hybridantriebseinheit 12a geliefertes
Drehmoment bis zu einem bestimmten Geschwindigkeitsgrenzwert beschleunigt,
ab dem dann von der Steuer- und Regelungseinheit 24a die
Kupplungseinheit 22a geschlossen und die Brennkraftmaschine
zugeschaltet wird. Dabei kann die Brennkraftmaschine vorteilhaft
mittels eines von der Hybridantriebseinheit 12a aufgebrachten
Drehmoments gestartet werden. Vorzugsweise findet dabei eine kurzzeitige
Drehmomenterhöhung statt, so dass ein von der Brennkraftmaschine
bedingtes kurzes Bremsmoment zumindest weitgehend ausgeglichen und
ein für einen Fahrer ruckfreies Starten der Brennkraftmaschine
erreicht werden kann. Alternativ könnte die Brennkraftmaschine auch
vorzugsweise durch einen so genannten Direktstart gestartet werden,
d. h. ohne zusätzlichen Elektromotor, nur durch gezieltes
Einspritzen in einen Zylinder bei einer bestimmten Kolbenstellung
und Zünden.
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Liegt
die Kühlmitteltemperatur und/oder der Ladezustand der Batterie
unterhalb des unteren Grenzwerts, findet ein reiner Brennkraftmaschinenanfahrmodus
statt, bei dem die Kupplungseinheit 22a von der Steuer-
und Regelungseinheit 24a geschlossen wird und das Kraftfahrzeug
allein durch ein Antriebsmoment der Brennkraftmaschine angetrieben wird.
Dabei kann die Brennkraftmaschine wiederum durch einen Direktstart
gestartet werden, die Brennkraftmaschine kann von der Hybridantriebseinheit gestartet
werden und/oder die Brennkraftmaschine kann durch einen weiteren,
nicht näher dargestellten Elektromotor gestartet werden.
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Zudem
wird die Kupplungseinheit 22a von der Steuer- und Regelungseinheit 24a in
einem Kombinationsmodus geschlossen, in dem ein erhöhtes Drehmoment
beim Anfahren gefordert wird und beide Drehmomentquellen, d. h.
die Brennkraftmaschine und die Hybridantriebseinheit 12a,
zum Anfahren von einer Fahrzeuggeschwindigkeit Null genutzt werden sollen.
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Im
Schubbetrieb und bei einem Ladezustand der Batterie unterhalb eines
maximalen Ladezustands wird die Hybridantriebseinheit 12a generatorisch
betrieben. Dazu ist üblicherweise die Kupplungseinheit 22a geöffnet,
um die Generatorleistung der Hybridantriebseinheit 12a zu
erhöhen.
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Alternativ
kann die Kupplungseinheit 22a von der Steuer- und Regelungseinheit 24a in
einem Schubbetrieb auch geschlossen werden, um die Brennkraftmaschine
als so genannte Motorbremse zu nutzen.
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In
den 2 bis 6 sind alternative Antriebsmodule
mit der Getriebeeinheit 38 dargestellt. Im Wesentlichen
gleich bleibende Bauteile, Merkmale und Funktionen sind grundsätzlich
mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Zur Unterscheidung der
alternativen Antriebsmodule sind jedoch den Bezugszeichen der Ausführungsbeispiele
in den 1 bis 6 die Buchstaben a bis f hinzugefügt.
Die nachfolgende Beschreibung beschränkt sich im Wesentlichen
auf die Unterschiede zu dem Antriebsmodul in 1, wobei
bezüglich gleich bleibender Bauteile, Merkmale und Funktionen
auf die Beschreibung des Ausführungsbeispiels in 1 verwiesen
wird.
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Die 2 zeigt
die Getriebeeinheit 38 mit einem alternativen Antriebsmodul
mit einer zu dem Antriebsmodul in 1 differierenden
Freilaufeinheit 54b. Die Freilaufeinheit 54b weist
zwei Freiläufe 56b, 70b auf. Das Antriebsmodul
weist eine Pumpe 34b mit einer in radialer Richtung zwischen
den Freiläufen 56b, 70b angeordneten
Koppelstelle 72b auf. Der radial äußere
Freilauf 70b ist in Richtung eines Kraftflusses von einer
elektrische Maschine 50b radial nach innen in Richtung
der Koppelstelle 72b der Pumpe 34b gesperrt und
ist in eine entgegengesetzte Richtung entsperrt. Der radial innere
Freilauf 56b ist in Richtung eines Kraftflusses von einer
Hybridantriebseinheit 12b und einer Brennkraftmaschine
radial nach außen in Richtung der Koppelstelle 72b gesperrt
und ist in eine entgegengesetzte Richtung entsperrt. Die Pumpe 34b kann
damit von der Brennkraftmaschine und/oder von der Hybridantriebseinheit 12b angetrieben
werden, ohne dass die elektrische Maschine 50b durch ein
Drehmoment der Brennkraftmaschine und/oder der Hybridantriebseinheit 12b angetrieben
wird, wodurch unerwünschte Schleppverluste vermieden werden
können. Ferner kann die Pumpe 34b von der elektrischen
Maschine 50b angetrieben werden, ohne dass die Brennkraftmaschine
und/oder die Hybridantriebseinheit 12b betrieben werden.
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In
einem Betriebsmodus, in dem eine Drehzahl der elektrischen Maschine 50b größer
ist als eine Drehzahl der Hybridantriebseinheit 12b und
größer ist als eine Drehzahl der Brennkraftmaschine,
ist der radial äußere Freilauf 70b gesperrt
und die Pumpe 34b wird mit der Drehzahl der elektrischen
Maschine 50b beaufschlagt. Da die Drehzahl der elektrischen
Maschine 50b bzw. der Pumpe 34b größer
ist als die Drehzahl der Hybridantriebseinheit 12b und der
Brennkraftmaschine, ist der radial innere Freilauf 56b entsperrt,
weshalb die Pumpe 34b ausschließlich über
die elektrische Maschine 50b betrieben wird.
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In
einem Betriebsmodus, in dem die Drehzahl der Hybridantriebseinheit 12b und/oder
die Drehzahl der Brennkraftmaschine größer ist
als die Drehzahl der elektrischen Maschine 50b, ist der
radial innere Freilauf 56b gesperrt und die Pumpe 34b wird
ausschließlich von der Hybridantriebseinheit 12b und/oder
von der Brennkraftmaschine angetrieben. Alternativ sind auch andere,
dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Freilaufeinheiten denkbar,
insbesondere auch Freilaufeinheiten mit schaltbaren Freiläufen,
wodurch auch die elektrische Maschine 50b vorzugsweise
als Generator genutzt werden könnte.
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Die 3 zeigt
die Getriebeeinheit 38 und ein alternatives Antriebsmodul
mit einer zu 2 differierenden Hybridantriebseinheit 12c.
Die Hybridantriebseinheit 12c umfasst zwei elektrische
Maschinen 30c, 32c, wobei die elektrische Maschine 32c als
Innenläufer ausgebildet ist und abtriebsseitig zu einer Kupplungseinheit 22c angeordnet
ist, während die elektrische Maschine 30c als
Außenläufer ausgebildet ist und antriebsseitig
zur Kupplungseinheit 22c angeordnet ist. Die elektrische
Maschine 30c ist als Anlasser einer Brennkraftmaschine
ausgelegt und ist direkt derselben verbunden. In einem Hauptantriebszweig 10c des
Antriebsmoduls ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 16c mit
einem einzelnen Schwingungsdämpfer 46c angeordnet.
Der Schwingungsdämpfer 46c ist radial innerhalb
eines von einem Stator der elektrischen Maschine 30c aufgespannten
Axialbereichs angeordnet.
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Die 4 zeigt
die Getriebeeinheit 38 und ein alternatives Antriebsmodul
mit einer zu 3 differierenden Kupplungseinheit 22d.
Die Kupplungseinheit 22d weist neben einer als Anfahrkupplung ausgelegten
nassen Reibkupplung 26d eine weitere Kupplung 28d auf,
die antriebsseitig zu einem einer Hybridantriebseinheit 12d zugeordneten
Torsionsschwingungsdämpfer 14d angeordnet ist,
d. h. in einem Kraftfluss der Hybridantriebseinheit 12d zum Antrieb
des Kraftfahrzeugs vor dem Torsionsschwingungsdämpfer 14d,
und die dazu vorgesehen ist, einen Läufer 66d der
Hybridantriebseinheit 12d zur Vermeidung von Schleppverlusten
in entsprechenden Betriebsmodi abzukoppeln.
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Die 5 zeigt
die Getriebeeinheit 38 und ein alternatives Antriebsmodul
mit einer zu 4 differierenden Kupplungseinheit 22e und
einer differierenden Ölversorgungseinheit, die zwei Ölpumpen 34e, 36e aufweist.
Die Ölpumpe 34e wird ausschließlich entweder
von einer Brennkraftmaschine und/oder von einer Hybridantriebseinheit 12e angetrieben,
wobei ein Antriebsmoment der Brennkraftmaschine über einen
der Hybridantriebseinheit 12e zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer 14e zur Ölpumpe 34e geleitet
ist, während ein Antriebsmoment der Hybridantriebseinheit 12e direkt
ohne Zwischenschaltung des Torsionsschwingungsdämpfers 14e zur Ölpumpe 34e geleitet
ist. Die Ölpumpe 36e ist mit einem separaten Elektromotor 52e gekoppelt und
dient insbesondere dazu, vor und/oder während eines Starts
der Brennkraftmaschine und/oder der Hybridantriebseinheit 12e einen
erforderlichen Öldruck aufzubauen.
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Die
Kupplungseinheit 22e weist neben einer als Anfahrkupplung
ausgelegten nassen Reibkupplung 26e eine weitere Kupplung 28e auf,
die antriebsseitig zur Reibkupplung 26e angeordnet ist,
d. h. in einem Kraftfluss von der Brennkraftmaschine zum Antrieb
des Kraftfahrzeugs zur Getriebeeinheit 38 vor der Reibkupplung 26e,
und die dazu vorgesehen ist, die Brennkraftmaschine zur Vermeidung
von Schleppverlusten in entsprechenden Betriebsmodi abzukoppeln.
Die Kupplungen 26e, 28e der Kupplungseinheit 22e sind
in einem Kraftfluss der Brennkraftmaschine zum Antrieb des Kraftfahrzeugs
zur Getriebeeinheit 38 in Reihe geschaltet.
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Die 6 zeigt
die Getriebeeinheit 38 und ein alternatives Antriebsmodul
mit einer zu 5 differierenden Ölversorgungseinheit,
die ebenfalls zwei Ölpumpen 34f, 36f aufweist.
Die Ölpumpe 34f wird wiederum ausschließlich
entweder von einer Brennkraftmaschine und/oder von einer Hybridantriebsein heit 12f angetrieben,
wobei gegenüber dem Ausführungsbeispiel in 5 die
Brennkraftmaschine ohne Zwischenschaltung eines der Hybridantriebseinheit 12f zugeordneten
Torsionsschwingungsdämpfers 14f mit der Ölpumpe 34f gekoppelt
ist, während die Hybridantriebseinheit 12f über
den ihr zugeordneten Torsionsschwingungsdämpfer 14f mit
der Ölpumpe 34f gekoppelt ist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 102005024359
A1 [0002]