DE102016219380A1 - Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug Download PDF

Info

Publication number
DE102016219380A1
DE102016219380A1 DE102016219380.5A DE102016219380A DE102016219380A1 DE 102016219380 A1 DE102016219380 A1 DE 102016219380A1 DE 102016219380 A DE102016219380 A DE 102016219380A DE 102016219380 A1 DE102016219380 A1 DE 102016219380A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
drive
shaft
module
transmission
electric machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102016219380.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Armin Hollstein
Friedrich Graf
Stefan Lauer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Priority to DE102016219380.5A priority Critical patent/DE102016219380A1/de
Publication of DE102016219380A1 publication Critical patent/DE102016219380A1/de
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4833—Step up or reduction gearing driving generator, e.g. to operate generator in most efficient speed range
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul (5) für ein Kraftfahrzeug. Das Antriebsmodul (5) umfasst eine elektrische Maschine (6), eine Modulwelle (11), einen Zugmitteltrieb (8) und ein Antriebszahnrad (17). Die elektrische Maschine (6) ist dazu eingerichtet, den Zugmitteltrieb anzutreiben und der Zugmitteltrieb (8) ist derart mit der Modulwelle (11) verbunden, dass der Zugmitteltrieb (8) die Modulwelle (11) antreibt, wenn die elektrische Maschine (6) den Zugmitteltrieb (8) antreibt. Weiterhin ist das Antriebszahnrad (17) drehfest auf der Modulwelle (11) befestigt und dazu eingerichtet, eine Eingangswelle (19) eines Getriebes (4) des Kraftfahrzeugs (1) anzutreiben.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Antriebssystem mit dem Antriebsmodul sowie mit einer Verbrennungskraftmaschine und mit einem Getriebe, insbesondere einem Schaltgetriebe. Ein weiterer Anspruch ist auf ein Kraftfahrzeug mit dem Antriebsmodul oder mit dem Antriebssystem gerichtet.
  • Es ist abzusehen, dass in Kraftfahrzeugen, insbesondere in Personenkraftwagen (Pkw), zukünftig elektrische Maschinen mit Leistungen im kW-Bereich zum Einsatz kommen, wobei die elektrischen Maschinen eine Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs starten, sie in bestimmten Fahrsituationen unterstützen (Hybridisierung) und beim Bremsen anteilig, dann in einem Generatormodus betrieben, elektrische Energie erzeugen (Rekuperation) können.
  • Es ist vorteilhaft unter Hinzunahme einer Schaltkupplung eine Ankopplung der elektrischen Maschine zwischen der Verbrennungskraftmaschine und einem Schaltgetriebe vorzusehen, da sich auf diese Weise in bestimmten Fahrsituationen eine Energieeffizienz des Fahrzeugs weiter verbessern lässt. Hierfür aktuell bekannte Lösungen beanspruchen oftmals sehr viel Bauraum (insbesondere bei Vorsehen einer integrierten elektrischen Maschine) oder sind bei einer seitlichen Positionierung nur über einen Riemen mit vertretbarem Aufwand anzukoppeln, sodass für einen Riemenwechsel die Verbrennungskraftmaschine und das Schaltgetriebe voneinander getrennt werden müssen. Dies ist zumeist mit hohen Kosten verbunden.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Technologie bereitzustellen, welche einen einfacheren Riemenwechsel erlaubt.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch die Gegenstände der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche, der Beschreibung sowie der Figuren.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird ein Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Antriebsmodul umfasst eine elektrische Maschine, eine Modulwelle, einen Zugmitteltrieb und ein Antriebszahnrad.
  • Die elektrische Maschine ist dazu eingerichtet, den Zugmitteltrieb anzutreiben. Unter dem Zugmitteltrieb kann insbesondere ein Getriebe verstanden werden, bei welchem ein Drehmoment zwischen einer Eingangswelle des Zugmitteltriebs und einer typischerweise parallel und mit Abstand zu der Eingangswelle verlaufenden Ausgangswelle des Zugmitteltriebs mittels eines die Eingangswelle und die Ausgangswelle umschlingenden Zugmittels übertragen wird, insbesondere mittels einer Kette oder mittels eines Riemens. Das Zugmittel verläuft typischerweise auf einer jeweiligen Scheibe der Eingangswelle und der Ausgangswelle. Beispielsweise kann eine Ausgangswelle der elektrischen Maschine mit der Eingangswelle des Zugmitteltriebs gekoppelt sein und die Eingangswelle antreiben.
  • Der Zugmitteltrieb ist derart mit der Modulwelle verbunden, dass der Zugmitteltrieb die Modulwelle antreibt, wenn die elektrische Maschine den Zugmitteltrieb antreibt. Insbesondere kann die Ausgangswelle des Zugmitteltriebs mit der Modulwelle gekoppelt sein. Weiterhin können die Ausgangswelle des Zugmitteltriebs und die Modulwelle auch einteilig ausgebildet sein. Der Zugmitteltrieb sorgt für eine Kopplung der elektrischen Maschine, insbesondere der Ausgangswelle der elektrischen Maschine, mit der Modulwelle.
  • Das Antriebszahnrad ist drehfest auf der Modulwelle befestigt und dazu eingerichtet, eine Eingangswelle eines Getriebes des Kraftfahrzeugs anzutreiben. Insbesondere kann das Antriebszahnrad mit einem korrespondierenden Abtriebszahnrad einer Motorwelle kämmen, welche mit einer Eingangswelle des Getriebes gekoppelt ist oder mit der Eingangswelle gekoppelt werden kann, und auf diese Weise das Getriebe antreiben. Über die Modulwelle mit ihrem Antriebszahnrad kann somit das Getriebe des Kraftfahrzeugs angetrieben werden, wobei das Antriebsmodul besonders einfach montiert und – insbesondere zur Durchführung eines Riemenwechsels – demontiert werden kann. Ein Ausbau des gesamten Fahrzeugantriebs, d.h. insbesondere der Verbrennungskraftmaschine und des Getriebes, ist zur Durchführung eines Riemenwechsels nicht notwendig. Weiterhin sind die Bestandteile des Antriebsmoduls leicht zugänglich und können besonders einfach einzeln instandgesetzt oder ersetzt werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Antriebsmodul weiterhin ein Gehäuse umfasst, wobei innerhalb des Gehäuses die Modulwelle und der Zugmitteltrieb angeordnet sind. Die elektrische Maschine kann weiterhin auch zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Das Antriebszahnrad befindet sich zum Kämmen mit einem korrespondierenden Abtriebszahnrad bevorzugt außerhalb des Gehäuses. Durch die Unterbringung der vorstehend genannten Komponenten des Antriebsmoduls innerhalb des Gehäuses wird die Modularität des Antriebsmoduls weiter erhöht, wodurch eine besonders leichte Montage und Demontage des Antriebsmoduls im Bereich des Getriebes des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird.
  • Der Zugmitteltrieb kann einen Kettentrieb umfassen. Der Kettentrieb kann relativ kleine Scheiben aufweisen, da für den Kettentrieb keine Reibflächen zur Kraftübertragung notwendig sind. Dadurch kann Bauraum eingespart werden. Weiterhin benötigt der Kettentrieb keine Vorspannung, wodurch Lager der Eingangswelle und der Ausgangswelle des Kettentriebs entlastet werden können. Ferner können durch den Kettentrieb relativ große Kräfte übertragen werden. Außerdem ist der Kettentrieb relativ wartungsarm und zeichnet sich durch eine besonders hohe Lebensdauer aus.
  • Alternativ kann der Zugmitteltrieb einen Riementrieb umfassen. Der Riementrieb zeichnet sich insbesondere durch seinen besonders geräuscharmen Lauf aus. Weiterhin kann der Riementrieb aufgrund seiner Elastizität von außen kommende Kräfte besonders gut dämpfen. Ferner ist für den Riementrieb keine Schmierung erforderlich.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann die Ausgangswelle der elektrischen Maschine innerhalb einer Bewegungsebene des Riementriebs verlagert werden. Dadurch kann der Riemen des Riementriebs auf besonders einfache Weise definiert vorgespannt werden. Gesonderte Spannrollen sind zur Vorspannung nicht notwendig.
  • Das Antriebsmodul kann weiterhin ein weiteres Aggregat umfassen, z.B. einen Kühlkompressor, wobei das weitere Aggregat derart mit der Modulwelle verbunden ist, dass das weitere Aggregat von der Modulwelle angetrieben wird, wenn die Modulwelle angetrieben wird.
  • Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Antriebssystem umfasst ein Antriebsmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung, einen Verbrennungskraftmotor mit einer Motorwelle und mit einem auf der Motorwelle drehfest befestigten Abtriebszahnrad, ein Getriebe, insbesondere ein Schaltgetriebe, mit einer Eingangswelle sowie eine Getriebekupplung. Dabei kämmt das Antriebszahnrad der Modulwelle mit dem Abtriebszahnrad der Motorwelle und die Getriebekupplung ist dazu eingerichtet, die Motorwelle mit der Eingangswelle des Getriebes zu koppeln und von der Eingangswelle des Getriebes zu entkoppeln. Bei geschlossener Getriebekupplung kann die Eingangswelle des Getriebes über die Motorwelle von der Verbrennungskraftmaschine und – über den Zugmitteltrieb, die Modulwelle, das Antriebszahnrad der Modulwelle und das Abtriebszahnrad der Motorwelle – von der elektrischen Maschine angetrieben werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Antriebssystem weiterhin eine Motorkupplung umfasst, wobei die Motorwelle einen ersten Wellenabschnitt und einen zweiten Wellenabschnitt umfasst. Dabei wird der erste Wellenabschnitt von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben und die Getriebekupplung ist dazu eingerichtet, den zweiten Wellenabschnitt mit der Eingangswelle des Getriebes zu koppeln und von der Eingangswelle des Getriebes zu entkoppeln. Weiterhin ist die Motorkupplung dazu eingerichtet ist, den ersten Wellenabschnitt mit dem zweiten Wellenabschnitt zu koppeln und von dem zweiten Wellenabschnitt zu entkoppeln, wobei das Abtriebszahnrad drehfest auf dem zweiten Wellenabschnitt befestigt ist und mit dem Antriebszahnrad der Modulwelle kämmt.
  • Die Zweiteilung der Motorwelle und die Motorkupplung erlauben, dass die Verbrennungskraftmaschine und die elektrische Maschine die Eingangswelle des Getriebes gemeinsam antreiben können, sofern die Motorkupplung und die Getriebekupplung geschlossen sind. Sofern die Motorkupplung geöffnet ist und die Getriebekupplung geschlossen ist, kann die Eingangswelle des Getriebes über die elektrische Maschine allein angetrieben werden oder die elektrische Maschine kann im Generatorbetrieb von der Eingangswelle des Getriebes angetrieben werden.
  • Gemäß einem dritten Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. Das Kraftfahrzeug umfasst ein Antriebsmodul nach dem ersten Aspekt der Erfindung oder ein Antriebssystem nach dem zweiten Aspekt der Erfindung. Bei dem Kraftfahrzeug handelt es sich beispielsweise um ein Auto, einen Bus oder einen Lastkraftwagen.
  • Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert. Hierbei zeigt
  • 1 eine Seitenansicht eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebssystem, welches ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsmoduls umfasst,
  • 2 eine teilweise geschnittene Seitenansicht des Antriebssystems mit dem Antriebsmodul nach 1,
  • 3 eines Seitenansicht eines Riementriebs für das Antriebsmodul nach 2, wobei der Riemen in einer ersten Stellung vorgespannt ist, und
  • 4 den Riementrieb nach 3, wobei der Riemen in einer zweiten Stellung vorgespannt ist.
  • 1 zeigt ein Kraftfahrzeug 1 in Form eines Personenkraftfahrwagens. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebssystems 2, welches näher in 2 dargestellt ist.
  • Wie durch 2 gezeigt, umfasst das Antriebssystem 2 einen Verbrennungskraftmotor 3, ein Getriebe 4 in Form eines Schaltgetriebes und ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Antriebsmoduls 5.
  • Das Antriebsmodul 5 umfasst eine elektrische Maschine 6, welche gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 sowohl im Motorbetrieb als auch im Generatorbetrieb betrieben werden kann. Die elektrische Maschine 6 umfasst eine Ausgangswelle 7, welche einen Riementrieb 8 antreiben kann. Der Riementrieb 8 umfasst eine Eingangswelle 9, welche mit der Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 gekoppelt ist und auf welcher eine erste Scheibe 10 drehfest gelagert ist. Die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 und die Eingangswelle 9 des Riementriebs 8 können auch einteilig ausgeführt sein. Der Riementrieb 8 umfasst weiterhin eine Ausgangswelle bzw. eine Modulwelle 11, auf welcher eine zweite Scheibe 12 drehfest gelagert ist. Ein Riemen 13 umschlingt die erste Scheibe 10 und die zweite Scheibe 12 derart, dass ein Drehmoment von der ersten Scheibe 10 auf die zweite Scheibe 12 und somit auch von der Eingangswelle 9 auf die Modulwelle 11 übertragen werden kann. Der Riemen 13 ist dabei vorgespannt. Wie die Vorspannung erfolgen kann, ist beispielhaft durch 3 und 4 gezeigt.
  • Die Modulwelle 11 ist drehbar innerhalb eines ersten Wälzlagers 14 und innerhalb eines zweiten Wälzlagers 15 gelagert. Die Wälzlager 14 und 15 sind drehfest innerhalb eines Gehäuses 16 des Antriebsmoduls 5 aufgenommen. Das Gehäuse 16 beherbergt weiterhin die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6, die erste Scheibe 10, die zweite Scheibe 12 und den Riemen 13 des Riementriebs 8 sowie einen Teil der Modulwelle 11. Alternativ kann auch die elektrische Maschine 6 innerhalb des Gehäuses 16 aufgenommen sein. Derjenige Teil der Modulwelle 11, welcher nicht innerhalb des Gehäuses 16 aufgenommen ist, ragt aus dem Gehäuse 16 heraus und nimmt ein Antriebszahnrad 17 drehfest auf, durch welches das Getriebe 4 des Kraftfahrzeugs 1 angetrieben werden kann.
  • Gemäß dem Ausführungsbeispiel nach 2 umfasst der Verbrennungskraftmotor 3 eine Motorwelle, welche zweiteilig ausgeführt ist und einen ersten Wellenabschnitt 18.1 sowie einen zweiten Wellenabschnitt 18.2 umfasst, wobei der erste Wellenabschnitt 18.1 von der Verbrennungskraftmaschine 3 angetrieben werden kann. Das Getriebe 4 weist weiterhin eine Eingangswelle 19 auf. Auf dem zweiten Wellenabschnitt 18.2 der Motorwelle ist ein Abtriebszahnrad 20 drehfest gelagert, welches mit dem Antriebszahnrad 17 der Modulwelle 11 kämmt. Das Antriebssystem 2 umfasst ferner eine Motorkupplung 21 und eine Getriebekupplung 22.
  • Die Motorkupplung 21 ist zwischen dem ersten Wellenabschnitt 18.1 und dem zweiten Wellenabschnitt 18.2 angeordnet. Die Motorkupplung 21 kann in eine geschlossene Stellung gebracht werden, in welcher sie die Wellenabschnitte 18.1 und 18.2 miteinander koppelt, sodass ein Drehmoment zwischen den Wellenabschnitten 18.1 und 18.2 übertragen werden kann. Weiterhin kann die Motorkupplung 21 in eine geöffnete Stellung gebracht werden, in welcher sie die Wellenabschnitte 18.1 und 18.2 voneinander entkoppelt, sodass kein Drehmoment zwischen den Wellenabschnitten 18.1 und 18.2 übertragen werden kann.
  • Die Getriebekupplung 22 ist zwischen dem zweiten Wellenabschnitt 18.2 und der Eingangswelle 19 des Getriebes 4 angeordnet. Die Getriebekupplung 22 kann in eine geschlossene Stellung gebracht werden, in welcher sie den zweiten Wellenabschnitt 18.2 mit der Eingangswelle 19 des Getriebes 4 koppelt, sodass ein Drehmoment zwischen dem zweiten Wellenabschnitt 18.2 und der Eingangswelle 19 des Getriebes 4 übertragen werden kann. Weiterhin kann die Getriebekupplung 22 in eine geöffnete Stellung gebracht werden, in welcher sie den zweiten Wellenabschnitt 18.2 von der Eingangswelle 19 des Getriebes 4 entkoppelt, sodass kein Drehmoment zwischen dem zweiten Wellenabschnitt 18.2 und der Eingangswelle 19 des Getriebes 4 übertragen werden kann.
  • Sofern sich die Motorkupplung 21 und die Getriebekupplung 22 jeweils in ihrer geschlossenen Stellung befinden, kann die Eingangswelle 19 des Getriebes 4 von dem Verbrennungskraftmotor 3 und der elektrischen Maschine 6 angetrieben werden. Seitens des Verbrennungskraftmotors 3 erfolgt dabei ein Kraftfluss über den ersten Wellenabschnitt 18.1, die Motorkupplung 21, den zweiten Wellenabschnitt 18.2 und die Getriebekupplung 22 auf die Eingangswelle 19 des Getriebes 4. Seitens der elektrischen Maschine 6 erfolgt dabei ein Kraftfluss über die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6, den Riementrieb 8, die Modulwelle 11, deren Antriebszahnrad 17, das Abtriebszahnrad 20 des zweiten Wellenabschnitts 18.2, den zweiten Wellenabschnitt 18.2 und die Getriebekupplung 22 auf die Eingangswelle 19 des Getriebes 4.
  • Sofern sich die Motorkupplung 21 in ihrer geöffneten Stellung befindet und sich die Getriebekupplung 22 in ihrer geschlossenen Stellung befindet, kann die Eingangswelle 19 des Getriebes 4 von der elektrischen Maschine 6 angetrieben werden, nicht jedoch über den Verbrennungskraftmotor 3. Weiterhin kann die elektrische Maschine 6 als Generator betrieben werden, indem die Eingangswelle 19 des Getriebes 4 über die Getriebekupplung 22, den zweiten Wellenabschnitt 18.2, das Abtriebszahnrad 20 des zweiten Wellenabschnitts 18.2, das Antriebszahnrad 17 der Modulwelle 11, die Modulwelle 11 und den Riementrieb 8 die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 antreibt. Sofern sich die Motorkupplung 21 und die Getriebekupplung 22 jeweils in ihrer geöffneten Stellung befinden, wird die Eingangswelle 19 des Getriebes 4 weder durch den Verbrennungskraftmotor 3 noch durch die elektrische Maschine 6 angetrieben. Außerdem kann die elektrische Maschine 6 nicht durch das Getriebe 4 als Generator betrieben werden.
  • Gemäß dem durch 2 gezeigten Ausführungsbeispiel ist das Antriebsmodul 5 über das Antriebszahnrad 17 der Modulwelle 11 mit der Abtriebswelle 20 verbunden. Diese Verbindung kann leicht hergestellt und auch – z.B. um den Riemen 13 des Riementriebs 8 zu wechseln – wieder getrennt werden, wodurch ermöglicht wird, dass das Antriebsmodul 5 besonders einfach an den übrigen Komponenten des Antriebssystems 2 montiert und von diesen Komponenten wieder demontiert werden kann.
  • Das Gehäuse 16 kann weiterhin insbesondere eine verschließbare Öffnung (nicht gezeigt) umfassen, über welche ein Zugriff auf die innerhalb des Gehäuses 16 aufgenommenen Komponenten möglich ist, insbesondere auf den Riementrieb 8. Die Öffnung ermöglicht, dass die innerhalb des Gehäuses 16 aufgenommenen Komponenten instandgesetzt oder ausgetauscht werden können. Insbesondere kann der Riemen 13 des Riementriebs 8 über die Öffnung gewechselt werden. Ferner kann das Antriebsmodul 5 ein weiteres Aggregat (nicht gezeigt) umfassen, z.B. einen Kompressor, wobei das weitere Aggregat derart mit der Modulwelle 11 verbunden sein kann, dass das weitere Aggregat von der Modulwelle 11 angetrieben wird, wenn die Modulwelle 11 angetrieben wird.
  • 3 und 4 zeigen, wie der Riemen 13 des Riementriebs 8 vorgespannt werden kann. Die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 kann exzentrisch durch eine Scheibe 23 geführt werden, wobei die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 in dem gezeigten Ausführungsbeispiel einteilig mit der Eingangswelle 9 des Riementriebs 8 ausgebildet ist. Die Scheibe 23 kann bezogen auf die Ansicht in 3 und 4 um ihren Mittelpunkt zentrisch im Uhrzeigersinn und entgegen des Uhrzeigersinns verdreht werden. Wenn die Scheibe 23 beispielsweise in die durch 3 gezeigte Stellung verdreht wird, so wird der Riemen 13 des Riementriebs 8 vorgespannt, in dem die Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 – und mit der Ausgangswelle 7 auch die erste Schiebe 10 – von der Modulwelle 11 weg bewegt wird. Ein Abstand l2 zwischen den Mittelpunkten der Modulwelle 11 und der Ausgangswelle 7 der elektrischen Maschine 6 bzw. der ersten Scheibe 10 des Riementriebs 8 ist dabei in der durch 3 gezeigten Verdrehstellung der Scheibe 23 größer als in der Verdrehstellung der Scheibe 23 gemäß 4 (Abstand l1).

Claims (9)

  1. Antriebsmodul (5) für ein Kraftfahrzeug (1), das Antriebsmodul (5) umfassend: – eine elektrische Maschine (6), – eine Modulwelle (11), – einen Zugmitteltrieb (8), und – ein Antriebszahnrad (17), wobei – die elektrische Maschine (6) dazu eingerichtet ist, den Zugmitteltrieb anzutreiben, – der Zugmitteltrieb (8) derart mit der Modulwelle (11) verbunden ist, dass der Zugmitteltrieb (8) die Modulwelle (11) antreibt, wenn die elektrische Maschine (6) den Zugmitteltrieb (8) antreibt, – das Antriebszahnrad (17) drehfest auf der Modulwelle (11) befestigt ist und dazu eingerichtet ist, eine Eingangswelle (19) eines Getriebes (4) des Kraftfahrzeugs (1) anzutreiben.
  2. Antriebsmodul (5) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend ein Gehäuse (16), innerhalb welchem die Modulwelle (11) und der Zugmitteltrieb (8) angeordnet sind.
  3. Antriebsmodul (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Zugmitteltrieb (8) einen Kettentrieb umfasst.
  4. Antriebsmodul (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Zugmitteltrieb (8) einen Riementrieb (8) umfasst.
  5. Antriebsmodul (5) nach Anspruch 4, wobei eine Ausgangswelle (7) der elektrischen Maschine (6) innerhalb einer Bewegungsebene des Riementriebs (8) verlagert werden kann.
  6. Antriebsmodul (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche, das Antriebsmodul (5) weiterhin umfassend ein weiteres Aggregat, wobei das weitere Aggregat derart mit der Modulwelle (11) verbunden ist, dass das weitere Aggregat von der Modulwelle (11) angetrieben wird, wenn die Modulwelle (11) angetrieben wird.
  7. Antriebssystem (2) für ein Kraftfahrzeug (1) umfassend: – ein Antriebsmodul (5) nach einem der vorstehenden Ansprüche, – einen Verbrennungskraftmotor (3) mit einer Motorwelle (18.1, 18.2) und mit einem auf der Motorwelle (18.1, 18.2) drehfest befestigten Abtriebszahnrad (20), – ein Getriebe (4) mit einer Eingangswelle (19), und – eine Getriebekupplung (22), wobei – das Antriebszahnrad (17) der Modulwelle (11) mit dem Abtriebszahnrad (20) der Motorwelle (18.2) kämmt, – die Getriebekupplung (22) dazu eingerichtet ist, die Motorwelle (18.1, 18.2) mit der Eingangswelle (19) des Getriebes (4) zu koppeln und von der Eingangswelle (19) des Getriebes (4) zu entkoppeln.
  8. Antriebssystem (2) nach Anspruch 7, das Antriebssystem (2) weiterhin umfassend eine Motorkupplung (21), wobei – die Motorwelle (18.1, 18.2) einen ersten Wellenabschnitt (18.1) und einen zweiten Wellenabschnitt (18.2) umfasst, – der erste Wellenabschnitt (18.1) von der Verbrennungskraftmaschine (3) angetrieben wird, – die Getriebekupplung (22) dazu eingerichtet ist, den zweiten Wellenabschnitt (18.2) mit der Eingangswelle (19) des Getriebes (4) zu koppeln und von der Eingangswelle (19) des Getriebes (4) zu entkoppeln, – die Motorkupplung (21) dazu eingerichtet ist, den ersten Wellenabschnitt (18.1) mit dem zweiten Wellenabschnitt (18.2) zu koppeln und von dem zweiten Wellenabschnitt (18.2) zu entkoppeln, und – das Abtriebszahnrad (20) drehfest auf dem zweiten Wellenabschnitt (18.2) befestigt ist.
  9. Kraftfahrzeug (1), umfassend ein Antriebsmodul (5) nach Anspruch 1 bis 6 oder ein Antriebssystem (2) nach Anspruch 7 oder 8.
DE102016219380.5A 2016-10-06 2016-10-06 Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug Ceased DE102016219380A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219380.5A DE102016219380A1 (de) 2016-10-06 2016-10-06 Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016219380.5A DE102016219380A1 (de) 2016-10-06 2016-10-06 Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016219380A1 true DE102016219380A1 (de) 2018-04-12

Family

ID=61695592

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016219380.5A Ceased DE102016219380A1 (de) 2016-10-06 2016-10-06 Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102016219380A1 (de)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017221372A1 (de) * 2017-11-29 2019-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug
WO2022233911A1 (de) * 2021-05-06 2022-11-10 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe mit drehmoment begrenzender und schaltbarer kupplung

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090314559A1 (en) * 2005-04-29 2009-12-24 Prototipo S.P.A. Engine unit with start-stop control for a motor vehicle
DE19981968B4 (de) * 1998-10-02 2012-07-26 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebe mit zumindest zwei Wellen und einer Elektromaschine oder einer automatisierten Scheibenkupplung
FR2977197A1 (fr) * 2011-06-29 2013-01-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe motopropulseur hybride a moteur thermique, machine electrique et systeme d'accouplement par roue libre pour vehicule automobile
US20160137188A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Saic Motor Corporation Limited Control systems and methods for transmission of hybrid power vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19981968B4 (de) * 1998-10-02 2012-07-26 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Getriebe mit zumindest zwei Wellen und einer Elektromaschine oder einer automatisierten Scheibenkupplung
US20090314559A1 (en) * 2005-04-29 2009-12-24 Prototipo S.P.A. Engine unit with start-stop control for a motor vehicle
FR2977197A1 (fr) * 2011-06-29 2013-01-04 Peugeot Citroen Automobiles Sa Groupe motopropulseur hybride a moteur thermique, machine electrique et systeme d'accouplement par roue libre pour vehicule automobile
US20160137188A1 (en) * 2014-11-18 2016-05-19 Saic Motor Corporation Limited Control systems and methods for transmission of hybrid power vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017221372A1 (de) * 2017-11-29 2019-05-29 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe für ein Kraftfahrzeug
WO2022233911A1 (de) * 2021-05-06 2022-11-10 Zf Friedrichshafen Ag Hybridgetriebe mit drehmoment begrenzender und schaltbarer kupplung

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3612403B1 (de) Getriebestruktur für ein seriell/paralleles hybridfahrzeug
DE102020104791A1 (de) Getriebebaugruppe und Antriebseinheit
WO2013017219A1 (de) Hybridantriebsordnung für ein kraftfahrzeug
DE102009046366A1 (de) Hybridfahrzeuggetriebe
DE102005003077B4 (de) Antriebseinheit für ein Kraftfahrzeug
DE102005040153A1 (de) Elektrodynamisches Antriebssystem und Betriebsverfahren hierfür
DE102011056431A1 (de) Hybridantriebsstrang für Kraftfahrzeuge
DE202010001318U1 (de) Elektrische Achsantriebsbaugruppe
DE102010031156A1 (de) Antriebsstrang für ein Elektrofahrzeug und Verfahren zum Ansteuern eines Antriebsstranges
DE102016219380A1 (de) Antriebsmodul für ein Kraftfahrzeug
WO2018113832A1 (de) Antriebsanordnung und kraftfahrzeug
DE10011343A1 (de) Antriebsvorrichtung für wenigstens ein Nebenaggregat
WO2018192892A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein hybridfahrzeug
EP2234832B1 (de) Antriebsstrangmodul und antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
DE102020115959A1 (de) Halteeinrichtung für eine Dämpfereinrichtung eines Umschlingungsgetriebes
DE102008061061A1 (de) Getriebeanordnung für ein Fahrzeug
DE102008044035A1 (de) Allrad-Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben des Hybridantriebsstrangs
WO2018158029A1 (de) Getriebeanordnung und verfahren zum betreiben einer getriebeanordnung
DE102016200407B4 (de) Antriebsvorrichtung mit einem Nebenaggregat
DE102016215056A1 (de) Zugmitteltrieb, insbesondere Riementrieb, für einen hybriden Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
DE102018131989B4 (de) Antriebsstrang und ein fahrzeug
DE102012007623B4 (de) Motor-Getriebe-Einheit
DE102007038374A1 (de) Vorrichtung zum Antreiben eines Kältekompressors, Kältekompressor mit einer solchen Vorrichtung und Verfahren zum Ansteuern einer derartigen Vorrichtung
DE102007060943A1 (de) Antriebsstrangmodul und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
DE102020115961B3 (de) Halteeinrichtung für eine Dämpfereinrichtung eines Umschlingungsgetriebes

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final