DE102011087334A1 - Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeuges - Google Patents
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Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe.
- Aus der
DE 100 36 504 A1 ist ein Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges bekannt, welcher einen Verbrennungsmotor, ein Zweimassenschwungrad, einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe umfasst, wobei eine erste Trennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischen Antrieb und eine weitere Trennkupplung zwischen elektrischem Antrieb und Getriebe angeordnet sind. Die motorseitig angeordnete erste Trennkupplung dient dazu, den Verbrennungsmotor vom restlichen Antriebsstrang abzukoppeln, um z. B. mit dem Fahrzeug rein elektrisch zu fahren. Die getriebeseitig angeordnete zweite Trennkupplung dient dazu, den Verbrennungsmotor über den elektrischen Antrieb zu starten und während dieses Startvorganges das Getriebe abzukoppeln. Der elektrische Antrieb und die beiden Trennkupplungen können aus Bauraumgründen axial und radial überlagert werden, wie in2 derDE 100 36 504 A1 gezeigt, indem die erste Trennkupplung in den Rotor des elektrischen Antriebes integriert wird. Diese aus bauraumtechnischen Gründen zumeist notwendige Integration der motorseitig angeordneten Trennkupplung in den Rotor der Elektromaschine führt jedoch zu vergleichsweise geringen Reibradien. Aufgrund dieser geringeren Reibradien sinkt aber das übertragbare Moment ab. - Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das durch das Hybridmodul der Eingangs genannten Art übertragbare Moment zu erhöhen bei im Wesentlichen gleichbleibendem Bauraumbedarf.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei das Hybridmodul zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe wirksam ist und einen elektrischen Antrieb, eine Trennkupplung und einen Freilauf aufweist, und wobei die Trennkupplung und der Freilauf parallel zueinander jeweils zur Drehmomentübertragung von Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe vorgesehen sind, der Freilauf vom Verbrennungsmotor kommendes Drehmoment in Richtung Getriebe überträgt und bei entgegengesetzt gerichtetem Drehmoment öffnet, und ein vom Freilauf übertragener Anteil am vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment durch Einstellung eines von der Trennkupplung übertragbaren Drehmomentes einstellbar ist, so dass das Fahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder den elektrischen Antrieb oder kombiniert gleichzeitig durch beide antreibbar ist.
- Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird also die Funktion der aus dem Stand der Technik bekannten motorseitigen Trennkupplung auf zwei im Drehmomentenfluss parallel zueinander angeordnete Bauteile, nämlich eine Trennkupplung und einen Freilauf aufgeteilt. Bei offener Trennkupplung wird das gesamte vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment über den Freilauf an das Getriebe übermittelt. Der Freilauf sollte dementsprechend so ausgelegt werden, dass dessen übertragbares Drehmoment dem vom Verbrennungsmotor erzeugbaren Drehmoment entspricht. Die Drehmomentenübertragungskapazität der Trennkupplung kann im erfindungsgemäßen Hybridmodul demgegenüber deutlich niedriger als das vom Verbrennungsmotor erzeugbare Drehmoment gewählt werden. Beispielsweise kann bei einem vom Verbrennungsmotor erzeugbaren Drehmoment von 700 bis 800 Nm die Trennkupplung auf 100 Nm bis 130 Nm ausgelegt werden, wohingegen der Freilauf auch auf 700 Nm bis 800 Nm ausgelegt sein sollte. Wird die Trennkupplung teilweise geschlossen, so wird entsprechend dem von der Trennkupplung übertragbaren Drehmoment das durch den Freilauf übertragene Drehmoment verringert. Mit anderen Worten teilt sich das vom Verbrennungsmotor insgesamt erzeugte Drehmoment auf den Freilauf und auf die Trennkupplung auf, entsprechend dem von der Trennkupplung übertragenen Drehmoment (was wiederum von einer Betätigungskraft der Trennkupplung abhängt).
- Dabei kann die Trennkupplung im verbrennungsmotorischen Betrieb des vorliegenden Triebstranges geschlossen bleiben bzw. geschlossen gehalten werden, so dass als Regelfall eine Drehmomentenaufteilung auf Kupplung und Freilauf erfolgt. Unter Umständen kann es hierbei allerdings vorteilhaft sein, im verbrennungsmotorischen Betrieb die Kupplung zumindest zum Teil zu öffnen bzw. geöffnet zu halten, z. B. bei Zug-Hoch-Schaltungen oder bei Schub-Hoch-Schaltungen.
- Mit der erfindungsgemäßen Trennkupplung kann Drehmoment in Richtung Verbrennungsmotor übertragen werden (der Freilauf öffnet in dieser Übertragungsrichtung des Drehmomentes). Dementsprechend sind bei geschlossener Trennkupplung ein Anschleppen des Verbrennungsmotors aus dem elektrischen Fahren (beispielsweise bei 80 bis 130 Nm) sowie ein Übertragen eines Schubmomentes im Falle einer Batterie mit vollem Ladezustand (beispielsweise bis zum 90 Nm) realisierbar.
- Das erfindungsgemäße Hybridmodul umfasst daher wie vorstehend beschrieben parallel zueinander geschaltet Trennkupplung und Freilauf, wobei das Drehmoment des Verbrenners in Richtung Triebstrang ausschließlich vom Freilauf, oder von Freilauf und Trennkupplung gemeinsam, oder ggf. ausschließlich über die Trennkupplung übertragen werden kann. Zudem werden vom Triebstrang in Richtung Verbrennungsmotor gerichtete Drehmomente ausschließlich über die Trennkupplung übertragen.
- Vorteilhafterweise ist die Trennkupplung als ”normally open” Kupplung ausgebildet, also im Grundzustand offen ausgebildet, und wird über eine Schließkraft zugezogen bzw. zugedrückt. Dies ist insoweit vorteilhaft, als die Kupplung im vorliegenden Triebstrang bei üblicher Betriebsweise eines mit einem solchen Hybridmodul ausgestatteten Fahrzeuges zu 70% offen ist. Der Wirkungsgrad des Aktors ist dementsprechend unter solchen Randbedingungen bei einer ”normally open” Kupplung günstiger als bei einer ”normally closed” Kupplung.
- Die im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine anfallenden Wechselmomente können über eine Dämpfungseinrichtung, wie ein Zweimassenschwungrad, welches zwischen Verbrennungsmotor und Hybridmodul angeordnet ist, abgefangen werden.
- Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
- Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
-
1 eine schematische Darstellung eines Triebstranges eines Fahrzeuges mit dem vorliegenden Hybridmodul, -
2 ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Hybridmoduls, bei welchem der Freilauf axial neben der Zentrallagerung angeordnet ist und bei welchem ein Innenring des Freilaufes gleichzeitig die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zum Zweimassenschwungrad übernimmt, und bei welchem ein äußerer Käfig des Freilaufes mit dem Getriebeeingang verbunden ist, -
3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des vorliegenden Hybridmoduls, bei welchem die Anbindung von Innen- und Außenring am Freilauf vertauscht ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach2 , -
4 ein Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls, bei welchem das Zentrallager und der Freilauf zu einer axialen Baueinheit zusammengefasst sind, -
5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls mit einer ersten Art der radialen Schachtelung von Zentrallager und Freilauf, bei welchem das Zentrallager und der Freilauf zu einer radialen Baueinheit zusammengefasst sind, -
6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls mit einer weiteren Art der radialen Schachtelung von Freilauf und Zentrallager, -
7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls mit einer weiteren Art der radialen Schachtelung und Zusammenfassung von Freilauf und Zentrallager, -
8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls, gezeigt zwischen Kurbelwelle und Anschlussteil zu einer weiteren getriebeseitig angeordneten Kupplungseinrichtung, welches auf dem in6 schematischen gezeigten Ausführungsbeispiel beruht und -
9 mehrere Ausführungsbeispiele einer Lagerungs- und Freilaufbaugruppe für das Hybridmodul. -
1 zeigt schematisch einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor1 , einem an einer Kurbelwelle2 des Verbrennungsmotors1 angebundenem Schwingungsdämpfer (vorliegend einem Zweimassenschwungrad), einem Hybridmodul4 mit Freilauf5 und Trennkupplung6 , sowie mit Rotor7 und Stator8 eines elektrischen Antriebes, einem Getriebe9 , einem Differenzial10 und nicht im Einzelnen gezeigten angetriebenen Rädern. -
1 ist dabei nur exemplarisch zu verstehen. So umfasst der Verbrennungsmotor1 gemäß Darstellung1 „nur” zwei Zylinder. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf eine solche konkrete Anzahl an Zylindern beschränkt. Vielmehr wären auch mehr als zwei Zylinder für den Verbrennungsmotor1 oder auch eine Parallel- und Reihenschaltung mehrerer Verbrennungsmotoren denkbar. Zudem zeigt1 ein Zweimassenschwungrad. Alternativ hierzu könnte auch ein Einmassenschwungrad oder eine andere Art der Schwingungsdämpfung, wie ein Massen- oder Fliehkraftpendel oder eine Kombination aus solchen Dämpfungselementen verwendet werden, Abhängig von der Laufruhe des oder der Verbrennungsmotoren könnte ggf. auch auf eine solche Dämpfungseinheit verzichtet werden. In1 ist zudem als Getriebe ein (automatisiertes) Sechs-Stufen-Schaltgetriebe gezeigt, ohne dass die vorliegende Erfindung hierauf beschränkt wäre. Vielmehr ist die Ausbildung des Getriebes als Automatgetriebe/Stufengetriebe/CVT-Getriebe oder andere Arten von Getriebe wie Schubkurbelgetriebe ggf. auch in Verbindung mit einer weiteren Trenneinheit zwischen Getriebe und elektrischem Antrieb7 ,8 (wie einem Drehmomentenwandler, einer weiteren Trennkupplung oder ähnlichen Baugruppen) denkbar. -
1 ist zum vorliegenden Hybridmodul insbesondere entnehmbar, dass zwischen Verbrennungsmotor1 und Getriebe9 zwei parallele Drehmomentübertragungsstränge vorgesehen sind, einem ersten mit der Trennkupplung6 und einem zweiten mit dem Freilauf5 , so dass die Funktionen der aus dem Stand der Technik bekannten motorseitigen Trennkupplung auf zwei voneinander verschiedene Bauteile aufgeteilt sind. So wird das von der Brennkraftmaschine1 erzeugte Moment abhängig von einer an der Kupplung anliegenden Betätigungskraft auf Trennkupplung und Freilauf aufgeteilt. - Der Freilauf überträgt wie
1 entnehmbar bei Drehmomentübertragung vom Verbrennungsmotor1 auf das Getriebe9 und öffnet bei Drehmomentenflussrichtung von Getriebe9 auf Verbrennungsmotor1 . Drehmomente vom Getriebe9 in Richtung Verbrennungsmotor1 sind bei geschlossener Kupplung übertragbar. Dies betrifft insbesondere das Anschleppen des Verbrenners aus dem elektrischen Fahren sowie das Übertragen des Schubmomentes im Falle einer vollen Batterie. - Im verbrennungsmotorischen Betrieb des Triebstanges bleibt die Trennkupplung aber im Regelfall geschlossen, so dass diese entsprechend ihrer anliegenden Drehmomentenübertragungskapazität das vom Verbrennungsmotor übertragbare Moment jedenfalls anteilig zusammen mit dem Freilauf überträgt.
- Eine erste konstruktive Ausgestaltung des in
1 gezeigten Schemas ist2 entnehmbar, welches das Hybridmodul4 zwischen dem Zweimassenschwungrad („ZMS”)3 und einer Getriebeeingangswelle11 des Getriebes9 als Halbschnitt zeigt, wobei eine Ausgangsseite12 des ZMS3 mit einem Zentralbauteil13 , vorliegend über eine axiale Steckverzahnung M2, verbunden ist. Das gesamte vom Verbrennungsmotor1 erzeugte Drehmoment wird dementsprechend unter Vermittlung des ZMS3 und Zwischenwelle12 an das Zentralbauteil13 des Hybridmoduls übertragen. Das Zentralbauteil13 ist mit einem Innenring14 des Freilaufes5 verbunden bzw. ein Teil des Zentralbauteils13 (beispielsweise ein hülsenartiger Fortsatz) ist unmittelbar als Innenring14 des Freilaufes ausgestaltet. Ein Außenring des Freilaufes5 ist mit einem Kupplungsgehäuse15 der Trennkupplung4 verbunden bzw. ein Teil des Kupplungsgehäuse15 ist unmittelbar als Außenring bzw. als äußerer Käfig des Laufringes ausbildet. Das Kupplungsgehäuse15 ist, vorzugsweise über eine weitere axiale Steckverzahnung M3, mit einer Getriebeeingangswelle11 des Getriebes9 verbunden, wobei zwischen Kupplungsgehäuse und Getriebeeingangswelle eine weitere Trennkupplung (beispielsweise ein Wandler oder eine weitere Reibkupplung) angeordnet sein kann. - Das Kupplungsgehäuse
15 umfasst weiterhin einen zylindrischen Teil15a , welcher zugleich Teil des Rotors7 des elektrischen Antriebs7 ,8 ist. So sind vorliegend die Permanentmagnete des Rotors unmittelbar am zylindrischen Teil15a des Kupplungsgehäuses befestigt. - Das Kupplungsgehäuse
15 umfasst weiterhin einen radial erstreckten Bereich15b , welcher an einem radial äußeren Bereich mit dem zylindrischen Teil15a verbunden ist, und welcher in einem radial inneren Bereich einen hülsenartigen Abschnitt aufweist, der auf einem Zentrallager16 abgestützt ist. - Das Zentrallager
16 wiederum ist an einem Gehäuse17 der Betätigungseinrichtung18 der Trennkupplung6 bzw. an einem hülsenartigen Bauteil17 , auf dem die Betätigungseinrichtung abstützbar ist, angeordnet. - Die Betätigungseinrichtung
18 umfasst vorliegend eine hydraulische Betätigungseinheit mit einem zur Zwischenwelle12 konzentrisch angeordneten hydraulischen Zylinder, welcher eine Hebelfeder19 betätigt, die an einem weiteren radial erstreckten Bereich15c des Kupplungsgehäuses15 der Trennkupplung6 abgestützt ist und welche eine Anpressplatte20 in axialer Richtung mit einer Betätigungskraft beaufschlagen kann entsprechend der Stellung des Betätigungszylinders. - Entsprechend einer axialen Verlagerung der Anpressplatte
20 wird eine Kupplungsscheibe21 zwischen Anpressplatte20 und Kupplungsgehäuse der Trennkupplung6 geklemmt, wodurch die Trennkupplung6 geschlossen werden kann. - Die Kupplungsscheibe
21 der Trennkupplung6 ist über die axiale Steckverzahnung M1 mit dem Zentralbauteil13 drehfest verbunden. - Die Betätigungseinheit
18 ist am Getriebegehäuse22 befestigt. - Wie in
2 gezeigt, kann das Zentrallager16 (das vorliegend als Festlager ausgebildet ist) im Wesentlichen axial neben (also auf einem vergleichbaren Durchmesser) zum Freilauf5 angeordnet werden, wobei ein Innenring des Freilaufes die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zum Zweimassenschwungrad (über das Zentralbauteil13 ) übernimmt und wobei ein äußerer Käfig des Freilaufes5 über das Kupplungsgehäuse15 mit dem Getriebeeingang verbunden ist. - In
3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls gezeigt, das sich vom Ausführungsbeispiel nach2 nur im Hinblick auf die Anordnung des Freilaufes und die hierfür notwendige Ausbildung von Kupplungsgehäuse15 und Zentralbauteil13 unterscheidet. Die übrigen Merkmale sind identisch zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach2 . So ist bei dem Ausführungsbeispiel nach3 die Anbindung von Innen- und Außenring am Freilauf vertauscht, wobei zudem der Außenring des Freilaufes5 Bestandteil des Zentralbauteils13 und der Innenring des Freilaufs5 Bestandteil des Kupplungsgehäuses15 sind. - Eine Auswahl der Anordnung nach
2 oder nach3 kann abhängig von einer Schleppmomentenoptimierung sowie abhängig von einer Blockierfunktion bei hohen Drehzahlen gewählt werden. - Den Ausführungsbeispielen nach
2 und3 ist gemeinsam, dass Freilauf5 und Zentrallager16 im Wesentlichen auf einem vergleichbaren Durchmesser angeordnet sind. Werden zudem die axialen Positionen von Freilauf5 und Zentrallager16 einander angenähert, so können diese beiden Bauelementen auch zu einer Baueinheit zusammengefasst werden. - In
4 ist eine derartige Ausbildung mit einer aus Zentrallager und Freilauf bestehenden Baueinheit schematisch dargestellt, wobei die abzudichtenden Stellen über die in4 aufgenommenen Pfeile dargestellt ist. Im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen nach2 und3 kann also eine Dichtung entfallen. Es sind nur noch 3 Dichtungen notwendig. Zudem kann die Ausgestaltung des Zentralbauteils14 beim Ausführungsbeispiel nach4 im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen nach2 und3 vereinfacht werden. - In
5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls4 dargestellt, bei dem das Zentrallager16 und der Freilauf5 radial geschachtelt angeordnet sind. Hierüber hinaus ist das Zentralbauteil13 derart ausgebildet, dass es zugleich ein Außenring des Zentrallagers16 und ein Innenring des Freilaufes5 bildet, wiederum um eine Baueinheit aus Zentrallager und Freilauf zu bilden. Wiederum kann eine der in2 und3 noch notwendigen Dichtungen entfallen. - In
6 ist eine weitere Möglichkeit der radialen Schachtelung von Freilauf5 und Zentrallager gezeigt, wobei vorliegend ein Innenring des Freilaufes5 integral mit dem Zentralbauteil13 ausgebildet ist, und wobei das Kupplungsgehäuse15 einen hülsenartigen Abschnitt15d umfasst, an dem ein Außenring des Freilaufes5 angeordnet bzw. ausgebildet ist. Ein Lageraußenring des Zentrallagers16 kann demgegenüber an einem weiteren hülsenartigen Abschnitt15e des Kupplungsgehäuses15 angeordnet bzw. ausgebildet sein. - In
7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls gezeigt, wobei Freilauf5 und Zentrallager16 wiederum geschachtelt angeordnet sind, und wobei das Kupplungsgehäuse15 einen hülsenartigen Abschnitt15f aufweist, an welchem ein Lageraußenring des Lagers16 und ein Innenring des Freilaufes5 angeordnet bzw. ausgebildet sind. In7 sind wiederum die abzudichtenden Stellen über die Pfeile angedeutet. - Gerade den Ausführungsbeispielen gemäß den
5 bis7 ist also entnehmbar, Zentrallager und Freilauf radial zu schachteln, wobei eine weitere Zusammenfassung dieser Baugruppen dadurch erfolgen kann, dass Lageraußenring und Freilaufinnenring oder umgekehrt zu einem Bauteil zusammenfasst werden, wobei entsprechend nur 3 Dichtungen notwendig sind, gegenüber 4 Dichtungen bei separater Ausbildung. - In
8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls4 gezeigt, wobei das von der Kurbelwelle2 kommende Drehmoment über das ZMS3 (vorliegend mit einem innenliegenden Fliehkraftpendel ausgebildet) an die Zwischenwelle12 (welche am Sekundärflansch des ZMS befestigt ist bzw. mit diesem integral ausgebildet ist) übermittelt wird. Die Zwischenwelle12 ist über eine Radiallagerung an einem Gehäusebauteil17 bzw. an einem Flanschbauteil17 drehbar abgestützt. Am Flanschbauteil17 ist auch das Zentrallager16 angeordnet, welches als Festlager zwischen Flanschbauteil17 und Kupplungsgehäuse15 ausgebildet ist. Entsprechend ist ein Lagerinnenring des Zentrallagers16 über ein Ringelement16a und einen Sicherungsring16b festgelegt und ein Lageraußenring des Zentrallagers16 über einen Flanschabschnitt15g des Kupplungsgehäuses15 in Verbindung mit einer Deckplatte23 festgelegt. Das Flanschbauteil17 ist am Getriebegehäuse22 angebunden und kann Bestandteil des Gehäuses der Betätigungseinrichtung18 sein. Die Betätigungseinrichtung18 ist vorliegend als hydraulische Betätigungseinheit mit einem zentralen koaxial zur Zwischenwelle12 angeordneten Zylinder und einem vorliegend halb-angebundenen Betätigungskolben ausgebildet. Halb angebunden bedeutet in diesem Fall, dass ein axiales Spiel zwischen Betätigungskolben und Betätigungslager24 vorgesehen ist, um Stöße bei der Betätigung der Kupplung zu vermeiden. - Die Darstellung nach
8 enthält zudem die beiden Extrempositionen der einen Hebelfeder19 , also einer hinteren Lage des Betätigungslagers24 und einer vorderen Lage des Betätigungslagers24 . - Das Kupplungsgehäuse trägt wiederum den Rotor
7 der elektrischen Antriebseinheit bzw. ist mit diesem jedenfalls drehverbunden. Das Kupplungsgehäuse15 ist zudem über einen radialen Abschnitt15h mit einer weiteren Zwischenwelle25 verbunden, wobei am Abschnitt15h auch eine Anlagefläche für die Kupplungsscheibe21 vorgesehen ist, welche zwischen diesem Abschnitt15h und der Anpressplatte20 einklemmbar ist. - Die Nabe der Kupplungsscheibe
21 ist dabei über eine axiale Steckverzahnung mit dem Zentralbauteil13 verbunden. - Das Zentralbauteil
13 ist zudem mit einem Innenring des Freilaufes5 verbunden, wobei ein Außenring des Freilaufes5 über ein Zwischenbauteil26 am Kupplungsgehäuse15 angebunden ist. - Zwischen Kupplungsgehäuse
15 und Zwischenwelle25 ist wiederum eine axiale Steckverzahnung vorgesehen. Die Zwischenwelle25 kann über eine weitere Kupplungseinheit bzw. direkt mit dem Getriebe verbunden sein. - In
9 sind verschiedene Varianten einer Kombination von Freilauf und Zentrallager gezeigt, wobei als Beispiel A eine radiale Schachtelung gemäß5 abgebildet ist und wobei die zur Abdichtung verwendeten Dichtungen D1, D2 und D3 abgebildet sind. - Im Bereich B der
9 ist eine weitere Möglichkeit der radialen Schachtelung gezeigt, wobei ein Lagerinnenring des Zentrallager integral mit einem Flanschbauteil17' ausbildet ist, und wobei das Zentralbauteil13' mit einem Absatz ausbildet ist, um eine Spaltdichtung zum Kupplungsgehäuseabschnitt15B' zu erzeugen. Wiederum sind die Dichtungen D1, D2 und D3 nunmehr in leicht veränderten Anordnungen gezeigt. - In den Bereichen C und D der
9 sind zwei Möglichkeiten einer axialen Baugruppenbildung von Zentrallager16 und Freilauf5 abgebildet. - Bezugszeichenliste
-
- 1
- Verbrennungsmotor
- 2
- Kurbelwelle
- 3
- ZMS
- 4
- Hybridmodul
- 5
- Freilauf
- 6
- Trennkupplung
- 7
- Rotor
- 8
- Stator
- 9
- Getriebe
- 10
- Differenzial
- 11
- Getriebeeingangsseite
- 12
- Ausgangsseite
- 13
- Zentralbauteil
- 13'
- Zentralbauteil
- 14
- Innenring
- 15
- Kupplungsgehäuse
- 15A
- zylindrisches Teil
- 15B
- radial erstreckter Bereich
- 15B'
- Kupplungsgehäuseabschnitt
- 15C
- radial erstreckter Bereich
- 15D
- hülsenartiger Abschnitt
- 15E
- hülsenartiger Abschnitt
- 15G
- Flanschabschnitt
- 15H
- radialer Abschnitt
- 16
- Zentrallager
- 16A
- Ringelement
- 16B
- Sicherungsring
- 17
- Gehäuse
- 18
- Betätigungseinrichtung
- 19
- Hebelfeder
- 20
- Anpressplatte
- 22
- Getriebegehäuse
- 23
- Deckplatte
- 24
- Betätigungslager
- 25
- Zwischenwelle
- 26
- Zwischenbauteil
- D1
- Dichtung
- D2
- Dichtung
- D3
- Dichtung
- M1
- Steckverzahnung
- M2
- Steckverzahnung
- M3
- Steckverzahnung
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 10036504 A1 [0002, 0002]
Claims (11)
- Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei das Hybridmodul zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe wirksam ist und einen elektrischen Antrieb, eine Trennkupplung und einen Freilauf aufweist, und wobei die Trennkupplung und der Freilauf parallel zueinander jeweils zur Drehmomentübertragung von Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe vorgesehen sind, der Freilauf vom Verbrennungsmotor kommendes Drehmoment in Richtung Getriebe überträgt und bei entgegengesetzt gerichtetem Drehmoment öffnet, und ein vom Freilauf übertragener Anteil am vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment durch Einstellung eines von der Trennkupplung übertragbaren Drehmomentes einstellbar ist, so dass das Fahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder den elektrischen Antrieb oder kombiniert gleichzeitig durch beide antreibbar ist.
- Hybridmodul nach Anspruch 1, wobei die Trennkupplung ein Kupplungsgehäuse umfasst, welches mit der Getriebeeingangswelle über eine erste drehfeste Verbindung, insbesondere eine erste axiale Steckverzahnung, verbunden ist und an welches der Rotor des elektrischen Antriebes Drehmoment überträgt, wobei der Freilauf im Drehmomentfluß zwischen Kurbelwelle und Kupplungsgehäuse angeordnet ist und mit einem Zentralbauteil, welches mit der Kurbelwelle und mit einer Kupplungsscheibe der Trennkupplung drehfest verbunden ist, und wobei der Freilauf zwischen Zentralbauteil und Kupplungsgehäuse angeordnet ist, und wobei das Zentralbauteil über eine zweite drehfeste Verbindung, insbesondere eine zweite axiale Steckverzahnung, mit der Kurbelwelle oder einem mit dieser verbundenen Bauteil verbunden ist, und über eine dritte drehfeste Verbindung, insbesondere eine dritte axiale Steckverzahnung, mit einer Nabe einer Kupplungsscheibe der Trennkupplung verbunden ist.
- Hybridmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Kupplungsgehäuse über ein Zentrallager axial und radial am Getriebegehäuse gelagert ist.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, mit einer hydraulischen oder pneumatischen oder elektromechanischen oder elektrischen Betätigungseinheit zur Betätigung der Trennkupplung, wobei das Zentrallager auf einem Gehäuse der Betätigungseinheit angeordnet ist.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trennkupplung radial innerhalb des Rotors des elektrischen Antriebes und axial zumindest teilweise überlappend mit dem Rotor des elektrischen Antriebes angeordnet ist und wobei der Rotor der Trennkupplung mit dem Kupplungsgehäuse drehfest verbunden ist oder integral mit dem Kupplungsgehäuse ausgebildet ist.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einem Schwungmassendämpfer, insbesondere einem Zweimassenschwungrad, das im Triebstrang zwischen Verbrennungsmotor und Hybridmodul angeordnet ist, wobei eine Ausgangsseite des Schwungmassendämpfers mit einer Zwischenwelle drehfest verbunden, insbesondere verschraubt oder vernietet, ist, und wobei die Zwischenwelle sich durch die Betätigungseinrichtung hindurch erstreckt und über eine Radiallagerung in einem Gehäuse der Betätigungseinrichtung gelagert ist, und wobei die Zwischenwelle mit dem Zentralbauteil über die zweite drehfeste Verbindung verbunden ist.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Trennkupplung vorgesehen ist, Drehmoment in Richtung Verbrennungsmotor zu übertragen, wenn Drehmoment vom Triebstrang in Richtung Verbrennungsmotor übertragen werden soll.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Zentrallager und der Freilauf axial und/oder radial zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, und/oder wobei das Zentrallager und der Freilauf radial geschachtelt oder axial benachbart angeordnet sind, und wobei Zentrallager und Freilauf in der Art radial zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, dass eine Lauffläche des Lagers und eine Lauffläche des Freilaufs zu einem Bauteil zusammengefasst sind.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei ein Innenring des Freilaufs gleichzeitig die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zur Kurbelwelle übernimmt und ein Außenring des Freilaufs mit dem Getriebeeingang verbunden ist, oder wobei ein Innenring des Freilaufs mit dem Getriebeeingang verbunden ist und ein Außenring des Freilaufs gleichzeitig die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zur Kurbelwelle übernimmt.
- Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Trennkupplung im Grundzustand geschlossen ausgebildet ist.
- Verfahren zur Übertragung eines Drehmomentes in einem Triebstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor, einem elektrischen Antrieb und einem Getriebe, und mit einer Trennkupplung und einem Freilauf, welche zwischen Verbrennungsmotor und elektrischem Antrieb angeordnet sind, wobei das Kraftfahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder den elektrischen Antrieb oder kombiniert gleichzeitig durch beide angetrieben werden kann, indem vom Verbrennungsmotor kommendes Drehmoment in Richtung Getriebe über den Freilauf und/oder über die Trennkupplung übertragen wird, und ein vom Freilauf übertragener Anteil am vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment durch Einstellung eines von der Trennkupplung übertragbaren Drehmomentes eingestellt wird.
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