DE102016209317A1

DE102016209317A1 - Hybridantriebssystem, elektrisches Antriebsmodul und deren Kühlanordnung

Info

Publication number: DE102016209317A1
Application number: DE102016209317.7A
Authority: DE
Inventors: Xingfen Liu; Shengchao Yan; Tao Liu
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2015-06-19
Filing date: 2016-05-30
Publication date: 2016-12-22
Also published as: CN106329804A

Abstract

Diese Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem, ein elektrisches Antriebsmodul und deren Kühlanordnung. Das elektrische Antriebsmodul umfasst ein Hohlgehäuse, einen Elektromotor, eine Kühlanordnung und eine Kupplung, wobei der Elektromotor und die Kupplung im Hohlgehäuse montiert sind, die Kühlanordnung eine Bodenwand und eine sich von der Bodenwand aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse aufweist, die Kühlanordnung zum Beispiel mittels Befestigungsbolzen an einem Ende des Hohlgehäuses befestigt ist und mittels eines Dichtungsrings in der Kühlanordnung montiert ist, außerdem die Bodenwand eine Öffnung aufweist und der Aktuator der Kupplung an der Öffnung montiert ist. Das erfindungsgemäße elektrische Antriebsmodul vereinfacht die Herstellung des Gehäuses des elektrischen Antriebsmoduls, erhöht die Steifigkeit des elektrischen Antriebsmoduls, verringert die axiale Länge des elektrischen Antriebsmoduls und erhöht den Verwertungsgrad der Fertigungsmaterialien.

Description

Gebiet der Technik
Diese Erfindung betrifft das Gebiet von Fahrzeugen, betrifft genauer ein Hybridantriebssystem. Ein erster Aspekt besteht darin, dass diese Erfindung eine Kühlanordnung für ein elektrisches Antriebsmodul eines Hybridantriebssystems bereitstellt. Ein zweiter Aspekt besteht darin, dass diese Erfindung ein elektrisches Antriebsmodul bereitstellt. Ein dritter Aspekt besteht darin, dass diese Erfindung ein Hybridantriebssystem bereitstellt.
Stand der Technik
Im Zuge der Entwicklung von Fahrzeugen mit Hybridantrieb wurde bereits eine Vielzahl von Hybridantriebssystemen entwickelt. Das Unternehmen LuK innerhalb der Schaeffler Group entwickelte ein P2-Hybridantriebssystem, das ein elektrisches Antriebsmodul umfasst, wobei dieses Modul zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist. Ein solches elektrisches Antriebsmodul umfasst ein Gehäuse, einen Elektromotor, eine Kühlflüssigkeitshülse und eine Kupplung. Das elektrische Antriebsmodul ist durch die Kupplung mit dem Motor gekoppelt, der Elektromotor ist mit dem Getriebe gekoppelt. Durch den Elektromotor können Start und Stopp des Motors realisiert werden.
Bei den Gehäusen von elektrischen Antriebsmodulen jetziger P2-Hybridantriebssysteme handelt es sich um Hohlstrukturen, die in der Regel aus Aluminiumlegierungen gefertigt werden. Um den Aktuator 6 der Kupplung zu montieren, wie in 6 gezeigt, ist im Gehäuse 1 eine Zwischenwand 2 vorgesehen, und die Zwischenwand 2 weist eine Öffnung auf, die für die Montage des Aktuators 6 zur Verfügung steht. Die Kühlflüssigkeitshülse 3 weist am der Zwischenwand 2 gegenüberliegenden Ende Laschen 4 auf, die mittels Befestigungsbolzen 7 an einem Ende des Gehäuses 1 befestigt werden, und der Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse 3 wird mittels des Dichtungsrings 5 im Gehäuse montiert.
Da die Steifigkeit und Festigkeit von Aluminiumlegierungen begrenzt ist, ist die Leistungsfähigkeit des Gehäuses 1 eingeschränkt. Um zu gewährleisten, dass das Gehäuse 1 eine ausreichende Steifigkeit und Festigkeit aufweist, muss die Zwischenwand 2 eine relativ große Stärke aufweisen. Auf diese Weise wird die axiale Länge des elektrischen Antriebsmoduls durch die Stärke der Zwischenwand 2 beschränkt. Da das Gehäuse 1 die Zwischenwand 2 aufweist, ist die Gusstechnologie des Gehäuses 1 überdies relativ kompliziert und kostenintensiv. Außerdem sind zur Herstellung der die Laschen 4 aufweisenden Kühlflüssigkeitshülse 3 dickwandige Rohre als Rohmaterial erforderlich, was zu einer Verschwendung von Material führt.
Gegenstand der Erfindung
Die Aufgabe dieser Erfindung besteht im Vermeiden der genannten Probleme. Dazu wird erfindungsgemäß ein elektrisches Antriebsmodul bereitgestellt, das ein Hohlgehäuse, einen Elektromotor, eine Kühlanordnung und eine Kupplung umfasst, wobei der Elektromotor und die Kupplung im Hohlgehäuse montiert sind, die Kühlanordnung eine Bodenwand und eine sich von der Bodenwand aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse aufweist, die Kühlflüssigkeitshülse am der Bodenwand gegenüberliegenden Ende Laschen aufweist, die an einem Ende des Hohlgehäuses befestigt sind, und der Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse mittels eines Dichtungsrings abdichtend im Hohlgehäuse montiert ist, außerdem die Bodenwand eine Öffnung aufweist und der Aktuator der Kupplung an der Öffnung montiert ist.
In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird die Kühlanordnung aus Stahlblech durch Tiefziehverfahren gefertigt.
In einem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel ist die Kühlanordnung als rohrförmiges Element mit Z-förmigem Querschnitt und Flansch gestaltet.
Vorzugsweise weisen die Laschen Durchgangslöcher auf und können die Befestigungsbolzen durch die Durchgangslöcher hindurchgehen, um die Laschen an einem Ende des Gehäuses zu befestigen.
Vorzugsweise sind am Umfang der Öffnung der Bodenwand Löcher vorgesehen und können die Befestigungsbolzen durch die Löcher hindurchgehen, um die Montage des Aktuators zu erleichtern. Auf diese Weise können die während der Bedienung der Kupplung erforderlichen Reaktionskräfte aufgenommen werden.
Vorzugsweise ist der Dichtungsring zwischen der Innenwand des Gehäuses und dem Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse eingesetzt.
Erfindungsgemäß wird außerdem eine Kühlanordnung für ein elektrisches Antriebsmodul bereitgestellt, wobei die Kühlanordnung eine Bodenwand und eine sich von der Bodenwand aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse aufweist, die Kühlflüssigkeitshülse am der Bodenwand gegenüberliegenden Ende Laschen aufweist, außerdem die Bodenwand eine Öffnung aufweist.
Vorzugsweise weisen die Laschen Durchgangsöffnungen auf.
Erfindungsgemäß wird außerdem ein Hybridantriebssystem bereitgestellt, das einen Motor und ein vorstehend genanntes elektrisches Antriebsmodul umfasst, wobei ein Ende des elektrischen Antriebsmoduls über die Kupplung mit dem Motor gekoppelt ist.
Das Konzept dieser Erfindung besteht darin, dass die Zwischenwand des Gehäuses eines elektrischen Antriebsmoduls eines traditionellen P2-Hybridantriebssystems mit einer Kühlflüssigkeitshülse eine integrierte Kühlanordnung bildet und zwischen den beiden Teilen Kühlanordnung und Gehäuse dann zum Beispiel durch Bolzen eine Verbindung hergestellt wird.
Da das Gehäuse keine Zwischenwand mehr aufweist, wird erfindungsgemäß die Gusstechnologie des Gehäuses vereinfacht. Da die Kühlanordnung aus Stahl gefertigt ist, werden im Vergleich zur Zwischenwand des traditionellen Gehäuses überdies die Steifigkeit und Festigkeit der Bodenwand der Kühlanordnung erhöht, was eine Verringerung der Stärke der Bodenwand erlaubt, wodurch die axiale Länge des elektrischen Antriebsmoduls verringert werden kann. Außerdem wird durch die Fertigung der Kühlanordnung mittels Tiefziehen von Stahlblech auch der Verwertungsgrad der Fertigungsmaterialien erhöht.
Beschreibung der Zeichnungen
Die Ausführungsformen dieser Erfindung werden in den Zeichnungen detaillierter beschrieben, wobei
1 eine Schnittansicht eines elektrischen Antriebsmoduls nach dem Stand der Technik zeigt, wobei aus Gründen der Klarheit lediglich das Gehäuse und die Kühlflüssigkeitshülse sowie der Aktuator der Kupplung gezeigt werden;
2 eine Perspektivansicht einer Kühlanordnung eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zeigt;
3 eine Schnittansicht eines elektrischen Antriebsmoduls eines erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiels zeigt, wobei aus Gründen der Klarheit lediglich das Gehäuse und die Kühlanordnung sowie der Aktuator der Kupplung gezeigt werden.
Konkrete Ausführungsformen
Nachstehend werden mit Bezug auf die Zeichnungen 2 bis 3 die erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiele beschrieben.
Wie 2 zeigt, weist die Kühlanordnung 20 des Ausführungsbeispiels dieser Erfindung eine Bodenwand 21 und eine sich von der Bodenwand 21 aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse 22 auf, und diese Kühlflüssigkeitshülse 22 weist am der Bodenwand 21 gegenüberliegenden Ende eine Mehrzahl von Laschen 40 auf. Die Bodenwand 21 weist eine Öffnung auf, am Umfang der Öffnung ist eine Mehrzahl von Löchern vorgesehen, Befestigungsbolzen können durch diese Löcher hindurchgehen, um die Montage des Aktuators 60 (siehe 3) zu erleichtern. Die Laschen 40 weisen ebenfalls Durchgangslöcher auf, die Befestigungsbolzen 70 (siehe 3) können durch diese Durchgangslöcher hindurchgehen, um die Laschen an einem Ende des Gehäuses 10 zu befestigen.
Die in 2 dargestellte Kühlanordnung 20 ist aus Stahlblech durch Tiefziehverfahren gefertigt, wobei durch Tiefziehen ein rohrförmiges Element, dessen Querschnitt Z-förmig ist, mit Flansch erzeugt wird, und genau dieser Flansch für die Bildung der Laschen 40 verwendet wird, wodurch der Verwertungsgrad der Fertigungsmaterialien erhöht wird.
3 zeigt ein elektrisches Antriebsmodul eines Ausführungsbeispiels dieser Erfindung, das ein Hohlgehäuse 10, einen Elektromotor (nicht dargestellt), eine Kühlanordnung 20 und eine Kupplung (nicht dargestellt) umfasst, wobei die Kühlanordnung 20 eine Bodenwand 21 und eine sich von der Bodenwand 21 aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse 22 aufweist, diese Kühlflüssigkeitshülse 22 am der Bodenwand 21 gegenüberliegenden Ende Laschen 40 aufweist, die mittels Befestigungsbolzen 70 an einem Ende des Gehäuses 10 befestigt sind und der Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse 22 im Hohlgehäuse 10 montiert ist, außerdem die Bodenwand 21 eine Öffnung aufweist und der Aktuator 60 der Kupplung an dieser Öffnung montiert ist.
3 zeigt außerdem, dass das elektrische Antriebsmodul außerdem einen Dichtungsring 50 umfasst, der zwischen der Innenwand des Gehäuses 10 und dem Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse 22 eingesetzt ist, um eine Dichtung zwischen dem Gehäuse 10 und der Kühlflüssigkeitshülse 22 zu bewirken.
Unter diesen Umständen können die in der Beschreibung genannten Merkmale unabhängig von anderen Merkmalen entsprechend verwendet werden. Des Weiteren können die in der Beschreibung genannten Merkmale auch gemäß Bedarf kombiniert werden, wodurch verschiedene Kombinationen bereitgestellt werden.
Die Zeichnungen und die entsprechenden Erläuterungen dienen lediglich der Beschreibung des Konzepts dieser Erfindung. Die Details dieser Erfindung können sich im Rahmen der Patentansprüche verändern.
Bezugszeichenliste

1: Gehäuse
2: Gehäusezwischenwand
3: Kühlflüssigkeitshülse
4: Laschen
5: Dichtungsring
6: Aktuator der Kupplung
7: Befestigungsbolzen
10: Gehäuse
20: Kühlanordnung
21: Bodenwand
22: Kühlflüssigkeitshülse
40: Laschen
50: Dichtungsring
60: Aktuator der Kupplung
70: Befestigungsbolzen

Claims

Elektrisches Antriebsmodul, das ein Hohlgehäuse, einen Elektromotor, eine Kühlanordnung und eine Kupplung umfasst, wobei der Elektromotor und die Kupplung im Hohlgehäuse montiert sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung eine Bodenwand und eine sich von der Bodenwand aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse aufweist, die Kühlflüssigkeitshülse am der Bodenwand gegenüberliegenden Ende Laschen aufweist, diese Laschen an einem Ende des Hohlgehäuses befestigt sind und der Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse mittels eines Dichtungsrings abdichtend im Hohlgehäuse montiert ist, außerdem die Bodenwand eine Öffnung aufweist und der Aktuator der Kupplung an der Öffnung montiert ist.
Elektrisches Antriebsmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung aus Stahl gefertigt ist.
Elektrisches Antriebsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung aus Stahlblech durch Tiefziehverfahren gefertigt ist.
Elektrisches Antriebsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen Durchgangslöcher aufweisen und die Befestigungsbolzen durch diese Durchgangslöcher hindurchgehen, um die Laschen an einem Ende des Hohlgehäuses zu befestigen.
Elektrisches Antriebsmodul nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Dichtungsring zwischen der Innenwand des Hohlgehäuses und dem Hauptkörper der Kühlflüssigkeitshülse eingesetzt ist.
Kühlanordnung für ein elektrisches Antriebsmodul, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung eine Bodenwand und eine sich von der Bodenwand aus erstreckende und mit ihr integrierte Kühlflüssigkeitshülse aufweist, die Kühlflüssigkeitshülse am der Bodenwand gegenüberliegenden Ende Laschen aufweist, außerdem die Bodenwand eine Öffnung aufweist.
Kühlanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung aus Stahl gefertigt ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung aus Stahlblech durch Tiefziehverfahren gefertigt ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlanordnung als rohrförmiges Element mit Z-förmigem Querschnitt und Flansch gestaltet ist.
Kühlanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Laschen Durchgangslöcher aufweisen.
Hybridantriebssystem, das einen Motor umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridantriebssystem außerdem ein elektrisches Antriebsmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst und ein Ende des elektrischen Antriebsmoduls über die Kupplung mit dem Motor gekoppelt ist.