DE102016201219A1 - Coupling device for hybrid drive - Google Patents
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Abstract
Eine Kupplungseinrichtung umfasst eine erste und eine zweite Eingangsseite; eine erste und eine zweite Ausgangsseite; wobei die Eingangsseiten und die Ausgangsseiten um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind; eine K1-Kupplung zwischen der ersten Eingangsseite und der ersten Ausgangsseite; einer K2-Kupplung zwischen der ersten Eingangsseite und der zweiten Ausgangsseite; und einer K0-Kupplung zwischen der ersten Eingangsseite und der zweiten Eingangsseite. Außerdem ist eine hydraulische Pumpe vorgesehen, die mit der ersten Eingangsseite verbunden ist.A coupling device comprises a first and a second input side; a first and a second output side; wherein the input sides and the output sides are rotatable about a common axis of rotation; a K1 coupling between the first input side and the first output side; a K2 coupling between the first input side and the second output side; and a K0 coupling between the first input side and the second input side. In addition, a hydraulic pump is provided, which is connected to the first input side.
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungseinrichtung. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Kupplungseinrichtung für einen Hybridantrieb.The invention relates to a coupling device. In particular, the invention relates to a coupling device for a hybrid drive.
Ein Kraftfahrzeug verfügt über einen ersten Antriebsmotor, der als elektrische Maschine ausgeführt ist, und einen zweiten Antriebsmotor, der als Verbrennungsmotor ausgeführt ist. Der Antrieb des Kraftfahrzeugs kann hybrid, also in einer beliebigen Kombination des ersten und/oder zweiten Antriebsmotors, erfolgen. Dazu ist zwischen den Antriebsmotoren und einem Getriebe des Kraftfahrzeugs eine Kupplungseinrichtung vorgesehen. A motor vehicle has a first drive motor, which is designed as an electric machine, and a second drive motor, which is designed as an internal combustion engine. The drive of the motor vehicle can hybrid, so in any combination of the first and / or second drive motor, take place. For this purpose, a coupling device is provided between the drive motors and a transmission of the motor vehicle.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Kupplungseinrichtung anzugeben, die auch in einem Hybridantrieb verwendet werden kann, und die eine integrierte hydraulische Pumpe umfasst. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels des Gegenstands des unabhängigen Anspruchs. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder. The invention is based on the object to provide a coupling device that can also be used in a hybrid drive, and includes an integrated hydraulic pump. The invention achieves this object by means of the subject matter of the independent claim. Subclaims give preferred embodiments again.
Eine Kupplungseinrichtung umfasst eine erste und eine zweite Eingangsseite; eine erste und eine zweite Ausgangsseite; wobei die Eingangsseiten und die Ausgangsseiten um eine gemeinsame Drehachse drehbar sind; eine erste Kupplung (auch K1-Kupplung genannt) zwischen der ersten Eingangsseite und der ersten Ausgangsseite; einer zweiten Kupplung (auch K2-Kupplung genannt) zwischen der ersten Eingangsseite und der zweiten Ausgangsseite; und einer dritten Kupplung (auch K0-Kupplung genannt) zwischen der ersten Eingangsseite und der zweiten Eingangsseite. Außerdem ist eine hydraulische Pumpe vorgesehen, die mit der ersten Eingangsseite verbunden ist. A coupling device comprises a first and a second input side; a first and a second output side; wherein the input sides and the output sides are rotatable about a common axis of rotation; a first clutch (also called a K1 clutch) between the first input side and the first output side; a second clutch (also called K2 clutch) between the first input side and the second output side; and a third clutch (also called K0 clutch) between the first input side and the second input side. In addition, a hydraulic pump is provided, which is connected to the first input side.
Die erste und die zweite Kupplung können axial oder radial zueinander versetzt sein. Durch die Verbindung der Pumpe mit der ersten Eingangsseite kann die Pumpe mittels unterschiedlicher Quellen angetrieben werden. Ein Volumenstrom flüssigen Mediums, der mittels der Pumpe bereit gestellt werden kann, kann für unterschiedliche Zwecke, bevorzugterweise unmittelbar an der Kupplung, verwendet werden. The first and the second clutch may be axially or radially offset from each other. By connecting the pump to the first input side, the pump can be powered by different sources. A volume flow of liquid medium which can be provided by means of the pump can be used for different purposes, preferably directly at the coupling.
Die erste Eingangsseite ist bevorzugterweise zur Verbindung mit einem Läufer einer elektrischen Maschine eingerichtet. Ist die elektrische Maschine in Betrieb, so wird die Pumpe angetrieben. Die Kupplungseinrichtung kann beispielsweise in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet werden und die elektrische Maschine kann einen ersten Antrieb des Kraftfahrzeugs darstellen. Bevorzugterweise ist der Läufer radial außen von einem Ständer der elektrischen Maschine umgeben, sodass die elektrische Maschine und die Kupplungseinrichtung als konzentrisch aufgebaute Einheit miteinander integriert sein können. Dadurch können ein kompakter Aufbau und kurze Kraftwege begünstigt sein. The first input side is preferably set up for connection to a rotor of an electrical machine. When the electric machine is in operation, the pump is driven. The coupling device can be arranged for example in a drive train of a motor vehicle and the electric machine can represent a first drive of the motor vehicle. Preferably, the rotor is radially outwardly surrounded by a stator of the electric machine, so that the electric machine and the coupling device can be integrated with each other as a concentrically constructed unit. As a result, a compact construction and short power paths can be favored.
Die zweite Eingangsseite ist bevorzugterweise zur Verbindung mit einer Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine eingerichtet. Ist die Brennkraftmaschine in Betrieb, während die dritte Kupplung geschlossen ist, so wird die Pumpe ebenfalls angetrieben. Ist die Kupplungseinrichtung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs angeordnet, so kann die Brennkraftmaschine einen zweiten Antrieb des Kraftfahrzeugs darstellen. The second input side is preferably set up for connection to an output shaft of an internal combustion engine. If the internal combustion engine is in operation while the third clutch is closed, then the pump is also driven. If the clutch device is arranged in a drive train of a motor vehicle, then the internal combustion engine can represent a second drive of the motor vehicle.
Werden die beiden letztgenannten Ausführungsformen miteinander kombiniert, so kann die Pumpe unabhängig davon angetrieben werden, mittels welchen Antriebs das Kraftfahrzeug angetrieben wird. If the two last-mentioned embodiments are combined with one another, then the pump can be driven independently of which drive the motor vehicle is driven by.
In einer weiteren Ausführungsform ist ferner ein weiterer Elektromotor zum Antrieb der ersten Eingangsseite vorgesehen. Der Elektromotor kann dazu dienen, die Pumpe anzutreiben, wenn kein anderer Antrieb zur Verfügung steht. Dabei kann der weitere Elektromotor gerade ausreichend für den Antrieb der Pumpe dimensioniert sein, andere Elemente müssen durch den weiteren Elektromotor nicht angetrieben werden. In a further embodiment, a further electric motor for driving the first input side is further provided. The electric motor can be used to drive the pump when no other drive is available. In this case, the further electric motor can be dimensioned just enough for the drive of the pump, other elements need not be driven by the further electric motor.
Kupplungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, ferner umfassend eine hydraulische Betätigungseinrichtung für eine der Kupplungen, wobei die Pumpe zur Bereitstellung eines Volumenstroms von flüssigem Medium für die Betätigungseinrichtung eingerichtet ist. Durch das Bereitstellen des Volumenstroms innerhalb der Kupplungseinrichtung kann eine kompakte und wartungsfreundliche Einrichtung angegeben sein. Eine hydraulische Strecke zwischen der Pumpe und der Betätigungseinrichtung kann vorteilhaft kurz sein. Coupling device according to one of the preceding claims, further comprising a hydraulic actuator for one of the clutches, wherein the pump is adapted to provide a volume flow of liquid medium for the actuator. By providing the volume flow within the coupling device, a compact and maintenance-friendly device can be specified. A hydraulic distance between the pump and the actuating device can advantageously be short.
Die Pumpe umfasst bevorzugterweise eine Innenzahnradpumpe mit zwei Zahnrädern, von denen eines um die Drehachse der Kupplungseinrichtung und das andere um eine dazu versetzte Drehachse drehbar gelagert ist. Beträgt die Differenz der Anzahlen von Zähnen der Zahnräder eins, so wird auch von einer Eatonpumpe oder Rotorpumpe gesprochen. In diesem Fall ist üblicherweise eine Trochoidenverzahnung zwischen den Zähnen gewählt. Ist die Differenz größer, so ist kann ein sichelförmiges Element zwischen den beiden Zahnrädern vorgesehen sein, gegenüber dem die Zahnräder Kammern zur Aufnahme des Fluids bilden, wobei die Pumpe auch Sichelpumpe genannt wird. Als Verdrängerpumpe kann die Innenzahnradpumpe ein gutes Ansaugverhalten haben. Außerdem kann mittels nur wenigen bewegten Elementen ein hoher Druck oder ein großer Volumenstrom des flüssigen Mediums bereitgestellt werden. The pump preferably comprises an internal gear pump with two gears, one of which is rotatably mounted about the axis of rotation of the coupling device and the other about a rotational axis offset thereto. If the difference between the numbers of teeth of the gears is one, then it is also spoken of by an Eaton pump or rotor pump. In this case a trochoid toothing between the teeth is usually chosen. If the difference is greater, then a sickle-shaped element between the two gears may be provided, opposite which form the gears chambers for receiving the fluid, the pump is also called sickle pump. When Positive displacement pump, the internal gear pump can have a good intake behavior. In addition, by means of only a few moving elements, a high pressure or a large volume flow of the liquid medium can be provided.
Es kann ein Druckspeicher zur regenerativen Bereitstellung von unter Druck stehendem flüssigem Medium vorgesehen sein. Der Druckspeicher kann beispielsweise zur Betätigung einer der Kupplungen, insbesondere der dritten Kupplung, verwendet werden, wenn die zweite Eingangsseite geöffnet ist und die erste Eingangsseite nicht angetrieben wird. Dadurch kann die mit der ersten Eingangsseite verbundene Kupplung rasch in Betrieb genommen werden, was beispielsweise bei einem Startvorgang eines Kraftfahrzeugs, in dessen Antriebsstrang die Kupplungseinrichtung angeordnet ist, vorteilhaft sein kann. There may be provided an accumulator for the regenerative supply of pressurized liquid medium. The pressure accumulator can be used, for example, for actuating one of the clutches, in particular the third clutch, when the second input side is opened and the first input side is not driven. As a result, the coupling connected to the first input side can be put into operation rapidly, which can be advantageous, for example, during a starting process of a motor vehicle in whose drive train the coupling device is arranged.
In einer weiteren Ausführungsform ist hydraulisch parallel zur Pumpe eine weitere Pumpe angeordnet, die mittels eines weiteren Elektromotors angetrieben werden kann. Die weitere Pumpe kann eine ähnliche Funktion wie der oben beschriebene Druckspeicher erfüllen. In a further embodiment, a further pump is arranged hydraulically parallel to the pump, which can be driven by means of a further electric motor. The additional pump can fulfill a similar function as the pressure accumulator described above.
Bevorzugterweise sind alle drei Kupplungen in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet, das teilweise mit einem flüssigen Medium gefüllt ist. Das flüssige Medium kann insbesondere das gleiche sein, das mittels der Pumpe gefördert werden kann. Anders ausgedrückt ist bevorzugt, dass die Kupplungseinrichtung mit drei nasslaufenden Kupplungen in einem gemeinsamen Gehäuse aufgebaut ist. Preferably, all three couplings are arranged in a common housing, which is partially filled with a liquid medium. The liquid medium may in particular be the same, which can be conveyed by means of the pump. In other words, it is preferred that the coupling device is constructed with three wet-running clutches in a common housing.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
Eine erste Kupplung
Die erste Eingangsseite
Bevorzugterweise ist die elektrische Maschine
Die Ausgangsseiten
Die Kupplungseinrichtung
Der ersten Kupplung
Die drei Kupplungen
In der dargestellten Ausführungsform befindet sich axial zwischen der ersten Kupplung
Soll die Kupplungseinrichtung
Die Pumpe
Eine Kraftübertragung zwischen der ersten Eingangsseite
Die Zahnräder
In einer weiteren Ausführungsform ist, wie mittels fluidmechanischen Symbolen angedeutet ist, eine weitere Pumpe
In noch einer weiteren Ausführungsform ist ferner ein Druckspeicher
In wieder einer weiteren Ausführungsform ist ein weiterer Elektromotor
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 100100
- Kupplungseinrichtung coupling device
- 105105
- Drehachse axis of rotation
- 110110
- erste Eingangsseite first entrance page
- 115115
- zweite Eingangsseite second input side
- 120120
- erste Ausgangsseite first exit page
- 125125
- zweite Ausgangsseite second exit side
- 130130
- erste Kupplung first clutch
- 135135
- zweite Kupplung second clutch
- 140140
- dritte Kupplung third clutch
- 145145
- elektrische Maschine electric machine
- 150150
- Läufer runner
- 155155
- Ständer stand
- 160160
- erste Betätigungseinrichtung first actuating device
- 165165
- zweite Betätigungseinrichtung second actuating device
- 170170
- dritte Betätigungseinrichtung third actuator
- 175175
- Gehäuse casing
- 180180
- flüssiges Medium liquid medium
- 185185
- Flansch flange
- 205205
- Pumpe pump
- 210210
- äußeres Zahnrad outer gear
- 215215
- inneres Zahnrad inner gear
- 220220
- Sicherungsring circlip
- 225225
- erstes Anlageelement first investment element
- 230230
- zweites Anlageelement second contact element
- 235235
- Übertragungselement transmission element
- 240240
- Laufring race
- 305305
- sichelförmiges Element crescent-shaped element
- 310310
- Drehachse des inneren Zahnrads Rotary axis of the inner gear
- 315315
- Kammer chamber
- 320320
- Ansaugbereich suction
- 325325
- Ausstoßbereich discharge area
- 330330
- Pumpe pump
- 335335
- Elektromotor electric motor
- 340340
- Druckspeicher accumulator
- 345345
- weiterer Elektromotor another electric motor
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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CN201710059569.9A CN107054054B (en) | 2016-01-28 | 2017-01-24 | Clutch device for a hybrid drive |
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DE102016201219.3A DE102016201219A1 (en) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Coupling device for hybrid drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102016201219A1 true DE102016201219A1 (en) | 2017-08-03 |
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ID=59328021
Family Applications (1)
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DE102016201219.3A Ceased DE102016201219A1 (en) | 2016-01-28 | 2016-01-28 | Coupling device for hybrid drive |
Country Status (2)
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Publication number | Publication date |
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CN107054054B (en) | 2021-10-22 |
CN107054054A (en) | 2017-08-18 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R003 | Refusal decision now final |