DE102016223784A1 - Hybrid drive system for a motor vehicle - Google Patents

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Carsten Härtel
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mindestens einer Elektromaschine (EM) und mit mindestens einer Trennkupplung (K0), wobei durch die Trennkupplung (K0) eine Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle (AW) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) mit einer Elektromaschineneingangswelle (EW) der Elektromaschine (EM) drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist, wobei die Trennkupplung (K0) dabei im Normalzustand geschlossen ist.Die Gesamteffizienz des Hybridantriebssystems ist dadurch auf einfache und kostengünstige Weise verbessert, dass ein Starter (RSG) zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (VKM) vorgesehen ist, wobei beim Starten der Verbrennungskraftmaschine (VKM) durch den Starter (RSG) die Trennkupplung (K0) geöffnet ist.The invention relates to a hybrid drive system for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, having at least one internal combustion engine (VKM), at least one electric machine (EM) and at least one separating clutch (K0), wherein through the separating clutch (K0) an internal combustion engine output shaft (AW) of the internal combustion engine (VKM) with an electric machine input shaft (EW) of the electric machine (EM) rotatably connectable and separable, the separating clutch (K0) is closed in the normal state. The overall efficiency of the hybrid drive system is thereby improved in a simple and cost-effective manner in that a starter (RSG) is provided for starting the internal combustion engine (VKM), wherein when the internal combustion engine (VKM) is started by the starter (RSG), the separating clutch (K0) is opened.

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.The invention relates to a hybrid drive system for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, according to the features of the preamble of claim 1.

Hybridantriebssysteme für Kraftfahrzeuge, insbesondere für Hybrid-Fahrzeuge weisen eine Verbrennungskraftmaschine und eine Elektromaschine auf. Dabei kann eine Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine durch eine Trennkupplung mit einer Elektromaschineneingangswelle der Elektromaschine drehwirksam verbindbar und davon trennbar sein. Üblicherweise sind diese Trennkupplungen als Lamellenkupplungen ausgeführt, welche im Normalzustand offen bzw. geöffnet sind, was auch als „normally-open“ bezeichnet wird. Derartige Trennkupplungen können mittels einer Hochdruckhydraulik geschlossen werden und werden durch eine Ölkühlung gekühlt.Hybrid drive systems for motor vehicles, in particular for hybrid vehicles, have an internal combustion engine and an electric machine. In this case, an internal combustion engine output shaft of the internal combustion engine by a disconnect clutch with an electric machine input shaft of the electric machine can be rotationally connectable and separable therefrom. Usually, these disconnect couplings are designed as multi-plate clutches, which are open or open in the normal state, which is also referred to as "normally-open". Such disconnect couplings can be closed by means of a high-pressure hydraulics and are cooled by oil cooling.

Aus der DE 10 2009 038 344 A1 ist ein Hybridantriebssystem für ein Hybrid-Fahrzeug bekannt, welches eine im Normalzustand geschlossene Trennkupplung („normally closed“) aufweist, durch welche eine Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle mit einer Elektromaschineneingangswelle drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist.From the DE 10 2009 038 344 A1 a hybrid drive system for a hybrid vehicle is known, which has a normally closed disconnect ("normally closed"), by which an internal combustion engine output shaft with a machine input shaft is rotatably connectable and separable.

Die im Stand der Technik bekannten Hybridantriebssysteme sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Hybridantriebssysteme noch keine optimale Gesamteffizienz auf. Insbesondere ist dabei eine weitere Einsparung des CO2-Ausstoßes erstrebenswert. Zudem ist bei aus dem Stand der Technik bekannten Hybridantriebssystemen häufig deren Aufbau, Anbindung und Ansteuerung komplex und/oder kostenintensiv. Bei dem aus dem Stand der Technik bekannten Hybridantriebssystemen mit im Normalzustand offenen Lamellenkupplungen können zudem Leckageverluste in der Hydraulik auftreten, da zum Betätigen der Kupplung permanent ein Hydraulikdruck angelegt bzw. realisiert und aufrechterhalten werden muss. Derartige Lamellenkupplungen mit einer Ölkühlung benötigen zudem im Allgemeinen einen großen radialen Bauraum, um das Motordrehmoment übertragen zu können. Zudem können bei derartigen als Lamellenkupplungen ausgeführten Trennkupplungen relativ hohe Schleppleistungsverluste bei geöffneter Kupplung auftreten.However, the hybrid drive systems known in the prior art are not yet optimally designed. Thus, the hybrid drive systems known from the prior art do not yet have optimum overall efficiency. In particular, a further saving in CO 2 emissions is desirable. In addition, in hybrid drive systems known from the prior art, their design, connection and control are often complex and / or cost-intensive. In the known from the prior art hybrid drive systems with open in the normal state multi-plate clutches leakage losses in the hydraulic can also occur because a permanent hydraulic pressure must be applied or realized and maintained for actuating the clutch. Such multi-plate clutches with oil cooling also generally require a large radial space in order to transmit the engine torque can. In addition, in such running as multi-plate clutches disconnect couplings relatively high drag losses occur with the clutch open.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das eingangs genannte Hybridantriebssystem, nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass ein Hybridantriebssystem mit einer verbesserten Gesamteffizienz, insbesondere mit einem verringerten CO2-Ausstoß, auf einfache und kostengünstige Weise zur Verfügung gestellt werden kann.The invention is therefore based on the object, the above-mentioned hybrid drive system, now in such a way and further develop that a hybrid drive system with improved overall efficiency, in particular with a reduced CO 2 emissions, can be provided in a simple and cost-effective manner.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird nun zunächst durch ein Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.The object underlying the invention will now be solved first by a hybrid drive system for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, with the features of claim 1.

Dabei weist das Hybridantriebssystem eine Verbrennungskraftmaschine, eine Elektromaschine und eine Trennkupplung auf. Durch die Trennkupplung ist dabei eine Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine mit einer Elektromaschineneingangswelle der Elektromaschine drehwirksam verbindbar und davon trennbar. Die Trennkupplung ist dabei im Normalzustand geschlossen ausgeführt. Insbesondere kann die Trennkupplung als selbsthaltende beziehungsweise haltekraftfreie Kupplung ausgeführt sein. Beispielsweise kann die Trennkupplung zudem als Trockenkupplung ausgeführt sein. Zum Starten der Verbrennungskraftmaschine ist dabei ein Starter vorgesehen. Beim Starten der Verbrennungskraftmaschine durch den Starter ist dabei die Trennkupplung offen bzw. geöffnet. Insbesondere kann die Trennkupplung hydraulisch öffenbar sein.In this case, the hybrid drive system has an internal combustion engine, an electric machine and a separating clutch. Through the separating clutch is an internal combustion engine output shaft of the internal combustion engine with an electric machine input shaft of the electric machine rotationally effective connectable and separable. The separating clutch is executed closed in the normal state. In particular, the separating clutch can be designed as a self-holding or holding force-free coupling. For example, the separating clutch can also be designed as a dry clutch. To start the internal combustion engine while a starter is provided. When starting the internal combustion engine by the starter while the separating clutch is open or opened. In particular, the separating clutch can be hydraulically openable.

Unter einer im Normalzustand geschlossenen Kupplung, welche auch als „normally-closed“-Kupplung bezeichnet wird, kann insbesondere eine Kupplung verstanden werden, welche in einem Normalzustand ohne Ansteuerung beziehungsweise Betätigung, beispielsweise durch eine Hydraulik, geschlossen ist und insbesondere erst durch eine Ansteuerung beziehungsweise Betätigung, beispielsweise durch eine Hydraulik, geöffnet wird.Under a normally closed clutch, which is also referred to as a "normally-closed" clutch, in particular a clutch can be understood, which is closed in a normal state without control or actuation, for example by a hydraulic, and in particular only by a control or Actuation, for example by a hydraulic system, is opened.

Durch den Starter kann die Verbrennungskraftmaschine auf einfache und kostengünstige Weise schnell gestartet werden, wobei durch die beim Starten der Verbrennungskraftmaschine offene Trennkupplung Schleppleistungsverluste durch ein Mitschleppen der Elektromaschine auf einfache und kostengünstige Weise - und insbesondere mit einem geringen konstruktiven Änderungsaufwand - reduziert beziehungsweise vermieden werden können. Dadurch, dass die Trennkupplung im Normalzustand geschlossen und somit selbsthaltend beziehungsweise haltekraftfrei ist und lediglich beim Starten der Verbrennungskraftmaschine durch den Starter geöffnet wird, ist eine Ansteuerung und Betätigung der Trennkupplung, beispielsweise durch eine Hydraulik, und damit eine Energiezufuhr nur noch kurzfristig zum Öffnen der Trennkupplung notwendig. Zudem können so hydraulische Leckageverluste minimiert werden, da kein permanenter Hydraulikdruck zum Schließen der Kupplung benötigt wird und Leckageverluste lediglich kurzzeitig beim Öffnen auftreten können. So können der Energieverbrauch sowie elektrische Ladezyklen und beispielsweise hydraulische Druckspeicherzyklen reduziert werden und auf diese Weise die Gesamteffizienz des Hybridantriebssystems verbessert und insbesondere auch Kohlendioxid (CO2) eingespart werden.By the starter, the internal combustion engine can be started quickly in a simple and cost-effective manner, by the open when starting the internal combustion engine drag losses by entrainment of the electric machine in a simple and cost-effective manner - and in particular with a small design effort - can be reduced or avoided. Characterized in that the clutch in the normal state is closed and thus self-holding or holding power and is only opened when starting the internal combustion engine by the starter, a control and actuation of the clutch, for example by a hydraulic system, and thus a power supply only for a short time to open the clutch necessary. In addition, so hydraulic leakage losses can be minimized, since no permanent hydraulic pressure to close the clutch is required and leakage losses can occur only briefly when opening. Thus, the energy consumption as well as electrical charging cycles and, for example, hydraulic accumulator cycles can be reduced and thus the overall efficiency of the Hybrid drive system improved and in particular carbon dioxide (CO 2 ) can be saved.

Im Rahmen einer bevorzugten Ausgestaltung ist das Hybridantriebssystem als ein Mild-Hybridantriebssystem für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug ausgeführt, wobei insbesondere die Elektromaschine eine Elektromaschinenleistung von ≤ 15 kW, beispielsweise von ≤ 12 kW, zum Beispiel von etwa 10 kW, aufweist. Unter einem Mild-Hybridantriebssystem beziehungsweise Mild-Hybrid-Fahrzeug kann insbesondere ein Antriebssystem beziehungsweise Fahrzeug verstanden werden, welches hauptsächlich verbrennungsmaschinell und/oder hybridisch, also kombiniert verbrennungsmaschinell und elektromaschinell, betrieben wird und/oder dessen Elektromaschine eine Elektromaschinenleistung von ≤ 15 kW, insbesondere von ≤ 12 kW, beispielsweise von etwa 10 kW und/oder 48 V, aufweist. Bei einem Mild-Hybridantriebssystem beziehungsweise Mild-Hybrid-Fahrzeug ist daher insbesondere ein verbrennungsmaschineller und/oder hybridischer Betrieb der Hauptbetriebszustand. Bei einem Mild-Hybridantriebssystem beziehungsweise Mild-Hybrid-Fahrzeug kann insbesondere ein rein elektromaschineller Betrieb eine Ausnahme darstellen und/oder die durch einen rein elektrischen Betrieb erzielbare Reichweite sehr gering sein. Durch die Verwendung einer kleinen Elektromaschine, beispielsweise auf der Basis von etwa 10 kW und/oder 48 V, kann Gewicht eingespart und auf diese Weise die Gesamteffizienz des Hybridantriebssystems verbessert und beispielsweise CO2 eingespart werden. Zudem kann so eine kostenintensive Leistungselektronik für ein Hochvoltsystem entfallen und eine kostengünstigere Niedervolt-Leistungselektronik, zum Beispiel für 48 V, eingesetzt werden, was zu einer deutlich besseren Wirtschaftlichkeit beiträgt.In a preferred embodiment, the hybrid drive system is designed as a mild hybrid drive system for a mild hybrid vehicle, in particular, the electric machine has an electric machine power of ≤ 15 kW, for example, ≤ 12 kW, for example, of about 10 kW. A mild-hybrid drive system or mild-hybrid vehicle can be understood in particular as a drive system or vehicle, which is operated by combustion and / or hybrid, ie combined combustion and electromechanical, and / or its electric machine has an electric machine power of ≦ 15 kW, in particular of ≤ 12 kW, for example of about 10 kW and / or 48 V. In a mild-hybrid drive system or mild hybrid vehicle, therefore, in particular an internal combustion and / or hybrid operation is the main operating state. In a mild hybrid drive system or mild hybrid vehicle, in particular, a purely electromechanical operation may represent an exception and / or the range achievable by purely electrical operation may be very low. By using a small electric machine, for example on the basis of about 10 kW and / or 48 V, weight can be saved and in this way the overall efficiency of the hybrid drive system improved and, for example, CO 2 can be saved. In addition, such a costly power electronics for a high-voltage system can be omitted and a cheaper low-voltage power electronics, for example, for 48 V, are used, which contributes to a much better economy.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung ist der Starter zum Starten der Verbrennungskraftmaschine ein Riemen-Starter-Generator. So kann die Verbrennungskraftmaschine auf besonders schnelle und einfache sowie energie-, kosten- und gewichtseffiziente Weise gestartet werden und die Gesamteffizienz des Hybridantriebssystems weiter verbessert und insbesondere auch weiteres Kohlendioxid (CO2) eingespart werden.Within the scope of a further embodiment, the starter for starting the internal combustion engine is a belt starter generator. Thus, the internal combustion engine can be started in a particularly fast and simple and energy, cost and weight-efficient manner and further improves the overall efficiency of the hybrid drive system and in particular also further carbon dioxide (CO 2 ) can be saved.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung ist durch eine Starter-Kupplung eine Starterausgangswelle des Starters mit einer Verbrennungskraftmaschineneingangswelle der Verbrennungskraftmaschine drehwirksam verbindbar und davon trennbar. Hierbei können die Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle und die Verbrennungskraftmaschineneingangswelle als ein Bauteil ausgebildete sein, insbesondere als „Kurbelwelle“ ausgebildet sein. Die Starter-Kupplung kann beispielsweise im Normalzustand offen sein und beispielsweise beim Starten der Verbrennungskraftmaschine durch den Starter insbesondere geschlossen sein beziehungsweise werden. So können Schleppleistungsverluste weiter reduziert und die Gesamteffizienz des Hybridantriebssystems weiter verbessert und insbesondere auch weiteres Kohlendioxid (CO2) eingespart werden.As part of a further embodiment, a starter output shaft of the starter with a combustion engine input shaft of the internal combustion engine can be rotationally effective connected and separable by a starter clutch. Here, the internal combustion engine output shaft and the internal combustion engine input shaft may be formed as a component, in particular be designed as a "crankshaft". The starter clutch may be open, for example, in the normal state and, for example, be closed or be closed by the starter, for example, when starting the internal combustion engine. Thus, drag losses can be further reduced and the overall efficiency of the hybrid drive system further improved and in particular also further carbon dioxide (CO 2 ) can be saved.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung ist durch mindestens eine Getriebe-Kupplung eine Elektromaschinenausgangswelle der Elektromaschinenwelle mit einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes drehwirksam verbindbar und davon trennbar. Als Radsatz des Getriebes kann dabei ein herkömmlicher Radsatz, beispielsweise eines Getriebes für ein rein verbrennungsmaschinell betreibbares Fahrzeug oder sonstiges Hybridfahrzeug, verwendet werden. So können der konstruktive Aufwand und Kosten weiter verringert werden. Das Getriebe kann insbesondere als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein. Dabei kann insbesondere durch eine erste Getriebe-Kupplung die Elektromaschinenausgangswelle mit einer ersten Getriebeeingangswelle des Getriebes und durch eine zweite Getriebe-Kupplung die Elektromaschinenausgangswelle mit einer zweiten Getriebeeingangswelle des Getriebes drehwirksam verbindbar und davon trennbar sein. Die mindestens eine Getriebe-Kupplung, insbesondere die erste Getriebe-Kupplung und die zweite Getriebe-Kupplung, kann dabei insbesondere in Form einer Lamellenkupplung ausgestaltet sein. Eine Getriebeausgangswelle des Getriebes kann insbesondere drehwirksam mit einem Differential verbunden sein, insbesondere über welches der Abtrieb, beispielsweise an die Räder des Fahrzeugs, erfolgt.In a further embodiment, an electric machine output shaft of the electric machine shaft with a transmission input shaft of a transmission rotationally effective connectable and separable from at least one gear coupling. As a wheelset of the transmission can be a conventional wheelset, such as a transmission for a pure combustion engine operable vehicle or other hybrid vehicle can be used. Thus, the design effort and costs can be further reduced. The transmission can be designed in particular as a dual-clutch transmission. In this case, in particular by a first transmission clutch, the electric machine output shaft with a first transmission input shaft of the transmission and a second transmission clutch, the electric machine output shaft with a second transmission input shaft of the transmission rotationally effective connectable and be separable. The at least one transmission clutch, in particular the first transmission clutch and the second transmission clutch, can be designed in particular in the form of a multi-plate clutch. A transmission output shaft of the transmission can in particular be rotationally connected to a differential, in particular via which the output, for example to the wheels of the vehicle, takes place.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung sind die Elektromaschineneingangswelle und die Elektromaschinenausgangswelle als eine Rotorwelle der Elektromaschine ausgeführt, zum Beispiel welche den Rotor der Elektromaschine trägt.In a further embodiment, the electric machine input shaft and the electric machine output shaft are designed as a rotor shaft of the electric machine, for example, which carries the rotor of the electric machine.

Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung weist die Trennkupplung ein mit der Rotorwelle der Elektromaschine drehfest verbundenes Elektromaschinen-Kupplungsteil und ein mit der Getriebeeingangswelle drehfest verbundenes Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil sowie ein Federpaket und einen hydraulisch, insbesondere axial, bewegbaren Kolben auf. Dabei drückt insbesondere das Federpaket den Kolben gegen den Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil und den Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil gegen den Elektromaschinen-Kupplungsteil, so dass die Kupplung im Normalzustand geschlossen ist beziehungsweise schließt. Der Kolben kann dabei insbesondere hydraulisch gegen den durch das Federpaket ausgeübten Druck bewegbar sein beziehungsweise werden und so die Kupplung hydraulisch öffenbar sein beziehungsweise geöffnet werden.In the context of a further embodiment, the separating clutch has a with the rotor shaft of the electric machine rotatably connected electric machine coupling part and a rotatably connected to the transmission input shaft internal combustion engine output shaft coupling part and a spring assembly and a hydraulic, in particular axially, movable piston. In particular, the spring assembly presses the piston against the internal combustion engine output shaft coupling part and the internal combustion engine output shaft coupling part against the electric machine coupling part, so that the clutch is closed or closes in the normal state. The piston can in particular be hydraulically movable against the pressure exerted by the spring assembly or be and thus the clutch be hydraulically openable or be opened.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten weiteren Ausgestaltung ist die Trennkupplung in Form einer, insbesondere selbstsynchronisierenden, Zahnkupplung, beispielsweise Klauenkupplung, ausgebildet. Dabei kann die Trennkupplung insbesondere einen axial unverschiebbaren, insbesondere radial drehbaren, mit der Rotorwelle der Elektromaschine drehfest verbundenen Elektromaschinen-Kupplungsteil, beispielsweise mit einer Innenverzahnung, und einen axial verschiebbaren, insbesondere radial drehbaren, mit der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle drehfest verbundenen Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil, beispielsweise mit einer Außenverzahnung, sowie ein Federpaket und einen hydraulisch bewegbaren Kolben aufweisen. Dabei kann das Federpaket insbesondere den Kolben gegen den axial verschiebbaren Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil und den axial verschiebbaren Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil gegen den axial unverschiebbaren Elektromaschinen-Kupplungsteil drücken und so die Kupplung im Normalzustand geschlossen sein beziehungsweise schließen. Der Kolben kann dabei insbesondere hydraulisch gegen den durch das Federpaket ausgeübten Druck bewegbar sein und so die Zahnkupplung, beispielsweise Klauenkupplung, hydraulisch öffenbar sein beziehungsweise geöffnet werden. In the context of a further preferred further embodiment, the separating clutch is in the form of a, in particular self-synchronizing, toothed coupling, for example a dog clutch. In this case, the separating clutch in particular an axially immovable, in particular radially rotatable, rotatably connected to the rotor shaft of the electric machine electric machine coupling part, and an axially displaceable, in particular radially rotatable, with the internal combustion engine output shaft rotatably connected internal combustion engine output shaft coupling part, for example with a External teeth, and have a spring assembly and a hydraulically movable piston. In this case, the spring assembly can in particular press the piston against the axially displaceable internal combustion engine output shaft coupling part and the axially displaceable internal combustion engine output shaft coupling part against the axially non-displaceable electric machine coupling part and thus close or close the clutch in the normal state. The piston can in particular be hydraulically movable against the pressure exerted by the spring assembly pressure and so the gear coupling, for example, dog clutch, be hydraulically openable or be opened.

Im Rahmen einer speziellen Ausgestaltung hiervon weist die Zahnkupplung, beispielsweise Klauenkupplung, weiterhin eine Synchronisationseinrichtung auf. Dabei kann insbesondere der axial unverschiebbare Elektromaschinen-Kupplungsteil weiterhin einen Synchronring und der axial verschiebbare Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil weiterhin eine, insbesondere durch ein weiteres Federpaket, federbelastete, in den Synchronring eingreifbare Synchronisationsverzahnung aufweisen. So kann eine Synchronisation der Kupplungsteile beim Schließen der Zahnkupplung, beispielsweise der Klauenkupplung, sichergestellt werden.In the context of a specific embodiment thereof, the toothed coupling, for example a dog clutch, furthermore has a synchronization device. In this case, in particular, the axially non-slidable electrical machine coupling part further comprises a synchronizer ring and the axially displaceable internal combustion engine output shaft coupling part further, in particular by a further spring assembly, spring-loaded, engageable in the synchronizer ring synchronization teeth. Thus, a synchronization of the coupling parts when closing the gear coupling, for example, the dog clutch, can be ensured.

Im Rahmen einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Trennkupplung in Form einer Lamellenkupplung ausgebildet. Dabei kann die Trennkupplung insbesondere ein Lamellenpaket, ein Federpaket und einen hydraulisch bewegbaren Kolben aufweisen. Das Lamellenpaket kann dabei insbesondere mehrere axial verschiebbare, mit der Rotorwelle der Elektromaschine über einen Außenlamellenträger drehfest angeordnete Außenlamellen, und mehrere axial verschiebbare, mit der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle über einen Innenlamellenträger drehfest angeordnete Innenlamellen aufweisen. Dabei kann das Federpaket insbesondere den Kolben gegen das Lamellenpaket - und insbesondere die Innenlamellen und Außenlamellen des Lamellenpaketes gegeneinander - drücken und so die Lamellenkupplung im Normalzustand geschlossen sein beziehungsweise schließen. Der Kolben kann dabei hydraulisch gegen den durch das Federpaket ausgeübten Druck bewegbar sein und so die Lamellenkupplung hydraulisch öffenbar sein beziehungsweise geöffnet werden.In the context of another preferred embodiment, the separating clutch is designed in the form of a multi-disc clutch. In this case, the separating clutch may in particular have a disk pack, a spring assembly and a hydraulically movable piston. The disk set may in particular have a plurality of axially displaceable, with the rotor shaft of the electric machine via an outer disk carrier rotatably mounted outer disk, and a plurality of axially displaceable, with the internal combustion engine output shaft via an inner disk carrier rotatably disposed inner disks. In this case, the spring package, in particular the piston against the disk set - and in particular the inner disks and outer disks of the disk set against each other - press and so closed or close the multi-plate clutch in the normal state. The piston can be hydraulically movable against the pressure exerted by the spring assembly pressure and so the multi-plate clutch be hydraulically openable or be opened.

Zur hydraulischen Bewegung des Kolbens gegen den durch das Federpaket ausgeübten Druck kann bei den oben beschriebenen Ausführungsformen dabei ein Hydraulikmittel durch einen in der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle ausgebildeten Kanal zuführbar sein beziehungsweise werden.For the hydraulic movement of the piston against the pressure exerted by the spring assembly, in the case of the embodiments described above, a hydraulic fluid can be supplied by a channel formed in the internal combustion engine output shaft.

Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.The aforementioned disadvantages are therefore avoided and corresponding advantages are achieved.

Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, das erfindungsgemäße Hybridantriebssystem in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden werden einige bevorzugte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

  • 1 in einer schematischen Skizze eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems,
  • 2a in einem schematischen Querschnittsausschnitt eine spezielle Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems mit einer Trennkupplung in Form einer Lamellenkupplung,
  • 2b in einem größeren schematischen Querschnittsausschnitt die in 2a gezeigte Ausführungsform, und
  • 3 in einem schematischen Querschnittsausschnitt eine weitere spezielle Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems mit einer Trennkupplung in Form einer Zahnkupplung.
There are now a variety of ways to design the hybrid drive system according to the invention in an advantageous manner and further. For this purpose, reference may first be made to the claims subordinate to claim 1. In the following some preferred embodiment of the hybrid drive system according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing and the associated description. In the drawing shows:
  • 1 1 shows a schematic sketch of an embodiment of a hybrid drive system according to the invention,
  • 2a 1 shows a schematic cross-sectional detail of a special embodiment of a hybrid drive system according to the invention with a separating clutch in the form of a multi-plate clutch,
  • 2 B in a larger schematic cross section section in 2a shown embodiment, and
  • 3 in a schematic cross-sectional detail of another special embodiment of a hybrid drive system according to the invention with a clutch in the form of a toothed coupling.

In den 1, 2a und 2b sowie 3 werden unterschiedliche Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, dargestellt.In the 1 . 2a and 2 B and FIG. 3 shows different embodiments of a hybrid drive system according to the invention for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle.

Das Hybridantriebssystem weist eine Verbrennungskraftmaschine VKM, eine Elektromaschine EM, beispielsweise mit einer Elektromaschinenleistung von ≤ 15 kW, zum Beispiel von etwa 10 kW und/oder 48 V, und eine im Normalzustand geschlossene Trennkupplung K0 auf. Dabei ist durch die Trennkupplung K0 eine Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM der Verbrennungskraftmaschine VKM mit einer Elektromaschineneingangswelle EWEM der Elektromaschine EM drehwirksam verbindbar und davon trennbar. Dabei können die Reibbeläge der Trennkupplung K0 insbesondere für einen im Normalzustand geschlossenen (normally-closed) Betrieb der Trennkupplung K0 ausgelegt sein. Zudem ist ein Starter RSG, insbesondere ein Riemen-Starter-Generator, zum Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM vorgesehen, wobei beim Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM durch den Starter RSG die Trennkupplung K0 offen bzw. geöffnet ist.The hybrid drive system includes an internal combustion engine VKM , an electric machine EM For example, with an electric machine power of ≤ 15 kW, for example of about 10 kW and / or 48 V, and a normally closed disconnect clutch K0 on. It is through the separating clutch K0 an internal combustion engine output shaft AW VKM the internal combustion engine VKM with an electric machine input shaft EW EM the electric machine EM rotationally connectable and separable from it. In this case, the friction linings of the separating clutch K0 in particular for a normally closed (normally closed) operation of the separating clutch K0 be designed. In addition, is a starter RSG , in particular a belt-starter-generator, for starting the internal combustion engine VKM provided, wherein when starting the internal combustion engine VKM by the starter RSG the separating clutch K0 open or open.

Im Rahmen der in 1 gezeigten Ausführungsform ist durch eine Starter-Kupplung KRSG eine Starterausgangswelle AWRSG des Starter RSG mit einer Verbrennungskraftmaschineneingangswelle EWVKM der Verbrennungskraftmaschine VKM drehwirksam verbindbar und davon trennbar. Die Starter-Kupplung KRSG kann beispielsweise im Normalzustand offen sein und beispielsweise beim Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM durch den Starter RSG insbesondere geschlossen sein beziehungsweise werden.As part of the in 1 shown embodiment is by a starter coupling K RSG a starter output shaft AW RSG the starter RSG with an internal combustion engine input shaft EW VKM the internal combustion engine VKM rotationally connectable and separable from it. The starter clutch K RSG may be open, for example, in the normal state and, for example, when starting the internal combustion engine VKM by the starter RSG in particular be closed or be.

1 veranschaulicht, dass die Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM mit einem Zweimassenschwungrad ZMS ausgestattet ist. Die Verbrennungskraftmaschineneingangswelle EWVKM und die Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM können als ein Bauteil, insbesondere als „Kurbelwelle“ ausgebildet sein. 1 illustrates that the internal combustion engine output shaft AW VKM with a dual mass flywheel ZMS Is provided. The internal combustion engine input shaft EW VKM and the engine output shaft AW VKM can be designed as a component, in particular as a "crankshaft".

1 zeigt zudem, dass eine Elektromaschinenausgangswelle AWEM der Elektromaschinenwelle EM durch eine Getriebekupplung mit einer Getriebeeingangswelle AWG eines Getriebes G, hier insbesondere durch eine erste und zweite Getriebe-Kupplung K1, K2 mit der jeweiligen Getriebeeingangswelle (hier nur „einfach“ dargestellt) eines Doppelkupplungsgetriebes, drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist. Die Getriebekupplung bzw. die erste und zweite Getriebe-Kupplung K1,K2 können dabei insbesondere in Form von Lamellenkupplungen ausgestaltet sein. 1 also shows that an electric machine output shaft AW EM the electric machine shaft EM by a transmission clutch with a transmission input shaft AW G of a transmission G , Here in particular by a first and second transmission clutch K1, K2 with the respective transmission input shaft (only "simply" shown here) of a dual-clutch transmission, rotationally effective connectable and separable from. The transmission clutch or the first and second transmission clutch K1 , K2 can be configured in particular in the form of multi-plate clutches.

1 zeigt weiterhin, dass eine Getriebeausgangswelle AWG des Getriebes G drehwirksam mit einem Differenzial DIFF verbunden ist, über welches dann der Abtrieb, beispielsweise an die Räder des Fahrzeugs, erfolgt. 1 further shows that a transmission output shaft AW G of the transmission G is rotationally connected to a differential DIFF, via which then the output, for example, to the wheels of the vehicle takes place.

Wie aus 2b ersichtlich, können die Elektromaschineneingangswelle EWEM und die Elektromaschinenausgangswelle AWEM - anders als in der schematischen Skizze in 1 zur vereinfachten Veranschaulichung dargestellt - durch eine einzige Welle, beispielsweise durch eine Rotorwelle R der Elektromaschine EM, dargestellt bzw. ausgeführt werden.How out 2 B can be seen, the electric machine input shaft EW EM and the electric machine output shaft AW EM - unlike in the schematic sketch in 1 for simplicity of illustration - by a single shaft, for example by a rotor shaft R the electric machine EM , presented or executed.

Das gestrichelte Rechteck in 1 deutet an, dass die Trennkupplung K0, die Elektromaschine EM, die Elektromaschinenwellen EWEM ,AWEM und die Getriebe-Kupplungen K1,K2 als Modul ausgestaltet sein können.The dashed rectangle in 1 indicates that the disconnect clutch K0 , the electric machine EM , the electric machine shafts EW EM , AW EM and the transmission clutches K1, K2 can be configured as a module.

Die 2a und 2b zeigen eine spezielle bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems im Rahmen derer die Trennkupplung K0 in Form einer Lamellenkupplung ausgestaltet ist. Dabei weist die als Lamellenkupplung ausgestaltete Trennkupplung K0 ein Lamellenpaket LP, ein Federpaket 3 und einen hydraulisch, insbesondere axial, bewegbaren Kolben 4 auf.The 2a and 2 B show a particular preferred embodiment of a hybrid drive system according to the invention in the context of which the separating clutch K0 is designed in the form of a multi-plate clutch. Here, the designed as a multi-plate clutch disconnect clutch K0 a disc pack LP , a spring package 3 and a hydraulically, in particular axially, movable piston 4 on.

Das Lamellenpaket LP weist axial verschiebbare, mit der Rotorwelle R der Elektromaschine EM drehfest verbundene bzw. in einem Außenlamellenträger 11 angeordnete Außenlamellen 12 und mehrere axial verschiebbare, mit der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM drehfest verbundene bzw. in einem Innenlamellenträger 13 angeordnete Innenlamellen 14 auf. Die Außenlamellen 12 und Innenlamellen 14 sind dabei alternierend und axial verschiebbar angeordnet. Das Federpaket 3 umfasst dabei mehrere, beispielhaft vier, Federn 3a, zum Beispiel Tellerfedern. Einerseits drückt das Federpaket 3 den Kolben 4 gegen das Lamellenpaket LP und schließt so die Trennkupplung K0 im Normalzustand. Andererseits ist das Federpaket 3 gegen ein Widerlager 3b abgestützt. Zudem ist das Federpaket zwischen Abstützelementen 3c angeordnet. Durch den federvorgespannten Kolben 4 ist die Trennkupplung K0 selbsthaltend, was es erlaubt während der Übertragung des Drehmomentes den Hydraulikdruck abzuschalten. Somit drückt das Federpaket 3 den Kolben 4 permanent gegen das Lamellenpaket LP, ohne dass eine Energiezufuhr benötigt wird um die Verbrennungskraftmaschine VKM über die Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM in den Antriebsstrang einzukoppeln. Der Kolben 4 ist dabei hydraulisch gegen den durch das Federpaket 3 ausgeübten Druck bewegbar ausgestaltet. Auf diese Weise kann die Trennkupplung K0 - beispielsweise insofern die Verbrennungskraftmaschine aus betriebsstrategischer Sicht vom Antriebsstrang entkoppelt werden, zum Beispiel beim Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM durch den Starter RSG - hydraulisch öffenbar sein beziehungsweise geöffnet werden.The slat package LP has axially displaceable, with the rotor shaft R the electric machine EM rotatably connected or in an outer disk carrier 11 arranged outer disk 12 and a plurality of axially displaceable, rotatably connected to the internal combustion engine output shaft AW VKM or in an inner disk carrier 13 arranged inner fins 14 on. The outer disks 12 and inner plates 14 are arranged alternately and axially displaceable. The spring package 3 includes several, four exemplary, springs 3a , for example disc springs. On the one hand presses the spring package 3 the piston 4 against the disk pack LP and thus closes the disconnect clutch K0 in normal condition. On the other hand, the spring package 3 against an abutment 3b supported. In addition, the spring assembly between support elements 3c arranged. Through the spring-loaded piston 4 is the disconnect clutch K0 self-holding, which allows the hydraulic pressure to be switched off during the transmission of the torque. Thus, the spring package pushes 3 the piston 4 permanently against the disk pack LP Without an energy supply is needed to the internal combustion engine VKM over the internal combustion engine output shaft AW VKM to couple into the drive train. The piston 4 is hydraulic against the spring package 3 applied pressure designed movable. In this way, the separating clutch K0 For example, insofar as the internal combustion engine are decoupled from the operational point of view of the drive train, for example when starting the internal combustion engine VKM by the starter RSG - be hydraulically openable or opened.

Die 2a und 2b veranschaulichen, dass zur hydraulischen Bewegung des Kolbens 4 ein Hydraulikraum zwischen dem Kolben 4, der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM und einem Blech 9 ausgebildet sein kann, der zum Beispiel durch eine an dem Kolben 4 ausgebildete Dichtung 10 abgedichtet sein kann. Die Dichtung 10 beispielsweise zudem zur Zentrierung des Kolbens 4 dienen. Durch einen Kanal 5 in der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM kann in diesen Hydraulikraum ein Hydraulikmittel zugeführt und auf diese Weise der Kolben 4 hydraulisch gegen den durch das Federpaket 3 ausgeübten Druck bewegbar sein beziehungsweise bewegt werden und auf diese Weise die Trennkupplung K0 geöffnet werden.The 2a and 2 B illustrate that to the hydraulic movement of the piston 4 a hydraulic space between the piston 4 , the internal combustion engine output shaft AW VKM and a sheet metal 9 may be formed, for example, by a on the piston 4 trained poetry 10 can be sealed. The seal 10 For example, also for centering the piston 4 serve. Through a channel 5 in the internal combustion engine output shaft AW VKM can be supplied in this hydraulic chamber, a hydraulic fluid and in this way the piston 4 hydraulically against the spring package 3 be exerted pressure to be moved or moved and in this way the separating clutch K0 be opened.

2a und 2b veranschaulichen weiterhin, dass das Widerlager 3b so konzipiert ist, dass dieses insbesondere auch einen Kolben-Anschlagabschnitt 3b' aufweist, welcher als mechanischer Anschlag für den Kolben 4, insbesondere aber nur bei zu großen Druckansteuerungen dient. Der Kolben-Anschlagabschnitt 3b' des Widerlagers 3b kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass der Kolben 4 den maximalen Weg zum Öffnen der Trennkupplung K0, beispielsweise inklusive eines „neuen Lüftspiels“ und/oder inklusive Toleranzen, nicht überschreitet. So kann das Federpaket 3 vor einer Überdrückung und damit vor einer Beschädigung geschützt werden. 2a and 2 B further illustrate that the abutment 3b is designed so that this particular also a piston-stop section 3b ' having, which as a mechanical stop for the piston 4 , but especially only at too high Druckansteuerungen. The piston stopper section 3b ' of the abutment 3b can in particular be designed such that the piston 4 the maximum way to open the disconnect clutch K0 , For example, including a "new clearance" and / or including tolerances does not exceed. So can the spring package 3 to be protected from overpressure and thus from damage.

3 zeigt eine andere bevorzugte spezielle Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridantriebssystems im Rahmen derer die Trennkupplung K0 insbesondere in Form einer Zahnkupplung, beispielsweise einer Klauenkupplung, ausgestaltet ist. Dabei weist die als Zahnkupplung ausgestaltete Trennkupplung K0 einen axial unverschiebbaren, insbesondere radial drehbaren, mit der Rotorwelle R der Elektromaschine EM drehfest verbundenen Elektromaschinen-Kupplungsteil 1 mit einer Innenverzahnung 1a und einen axial verschiebbaren, insbesondere radial drehbaren, mit der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM drehfest verbundenen Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil 2, insbesondere in Form einer Schaltmuffe 6, mit einer Außenverzahnung 2a sowie ein Federpaket 3 und einen hydraulisch bewegbaren Kolben 4 auf. 3 shows another preferred specific embodiment of a hybrid drive system according to the invention in the context of which the separating clutch K0 in particular in the form of a toothed coupling, for example a dog clutch, is designed. In this case, designed as a toothed clutch separating clutch K0 an axially immovable, in particular radially rotatable, with the rotor shaft R the electric machine EM rotatably connected electrical machine coupling part 1 with an internal toothing 1a and an axially displaceable, in particular radially rotatable, with the internal combustion engine output shaft AW VKM rotatably connected internal combustion engine output shaft coupling part 2 , in particular in the form of a sliding sleeve 6 , with an external toothing 2a and a spring package 3 and a hydraulically movable piston 4 on.

Das Federpaket 3 umfasst dabei insbesondere mehrere Federn 3a, zum Beispiel Schraubenfedern. Einerseits drückt das Federpaket 3 den Kolben 4 gegen den axial verschiebbaren Verbrennungsmaschinen-Kupplungsteil 2, insbesondere gegen die Schaltmuffe 6, und den axial verschiebbaren Verbrennungsmaschinen-Kupplungsteil 1, insbesondere die Schaltmuffe 6, gegen den axial unverschiebbaren Elektromaschinen-Kupplungsteil 2, insbesondere die Innenverzahnung 2a in den Eingriff mit der Innenverzahnung 1a und schließt so die Zahnkupplung K0 im Normalzustand. Andererseits ist das Federpaket 3 gegen ein Widerlager 3b abgestützt. Durch den federvorgespannten Kolben 4 ist die Trennkupplung K0 selbsthaltend, was es erlaubt während der Übertragung des Drehmomentes den Hydraulikdruck abzuschalten. Somit drückt das Federpaket 3 den Kolben 4 permanent gegen den axial verschiebbaren Verbrennungsmaschinen-Kupplungsteil 1 und dieses gegen den axial unverschiebbaren Elektromaschinen-Kupplungsteil 2, ohne dass eine Energiezufuhr benötigt wird um die Verbrennungskraftmaschine VKM über die Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM in den Antriebsstrang einzukoppeln. Der Kolben 4 ist dabei hydraulisch gegen den durch das Federpaket 3 ausgeübten Druck bewegbar ausgestaltet. Auf diese Weise kann die Trennkupplung K0, insbesondere die Zahnkupplung, insbesondere die Klauenkupplung, beispielsweise insofern die Verbrennungskraftmaschine aus betriebsstrategischer Sicht vom Antriebsstrang entkoppelt werden, zum Beispiel beim Starten der Verbrennungskraftmaschine VKM durch den Starter RSG - hydraulisch öffenbar sein beziehungsweise geöffnet werden.The spring package 3 includes in particular several springs 3a , for example coil springs. On the one hand presses the spring package 3 the piston 4 against the axially displaceable combustion engine coupling part 2 , in particular against the shift sleeve 6 , and the axially movable combustion engine coupling part 1 , in particular the shift sleeve 6 , against the axially immovable electrical machine coupling part 2 , in particular the internal toothing 2a in engagement with the internal toothing 1a and thus closes the toothed coupling K0 in normal condition. On the other hand, the spring package 3 against an abutment 3b supported. Through the spring-loaded piston 4 is the disconnect clutch K0 self-holding, which allows the hydraulic pressure to be switched off during the transmission of the torque. Thus, the spring package pushes 3 the piston 4 permanently against the axially movable combustion engine coupling part 1 and this against the axially immovable electric machine coupling part 2 Without an energy supply is needed to the internal combustion engine VKM over the internal combustion engine output shaft AW VKM to couple into the drive train. The piston 4 is hydraulic against the spring package 3 applied pressure designed movable. In this way, the separating clutch K0 , In particular, the gear coupling, in particular the dog clutch, for example, insofar as the internal combustion engine are decoupled from operating strategy view of the drive train, for example when starting the internal combustion engine VKM by the starter RSG - be hydraulically openable or opened.

Die 3 veranschaulicht, dass zur hydraulischen Bewegung des Kolbens 4 ein Hydraulikraum zwischen dem Kolben 4, einem Teil der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM , und einem Blech 9 ausgebildet sein kann, welcher zum Beispiel durch eine an dem Kolben 4 anliegende Dichtung 10 abgedichtet sein kann. Hierbei kann die Dichtung 10 beispielsweise zudem zur Zentrierung des Kolbens 4 dienen. Durch einen Kanal 5 in der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM kann in diesen Hydraulikraum ein Hydraulikmittel zugeführt und auf diese Weise der Kolben 4 hydraulisch gegen den durch das Federpaket 3 ausgeübten Druck bewegbar sein beziehungsweise bewegt werden und auf diese Weise die Trennkupplung K0 geöffnet werden.The 3 illustrates that to the hydraulic movement of the piston 4 a hydraulic space between the piston 4 , a part of the internal combustion engine output shaft AW VKM , and a tin 9 may be formed, for example, by a on the piston 4 fitting gasket 10 can be sealed. Here, the seal 10 For example, also serve to center the piston 4. Through a channel 5 in the internal combustion engine output shaft AW VKM can be supplied in this hydraulic chamber, a hydraulic fluid and in this way the piston 4 hydraulically against the by the spring assembly 3 be exerted pressure to be moved or moved and in this way the separating clutch K0 be opened.

Die 3 veranschaulicht weiterhin, dass die Schaltmuffe 6 so konzipiert ist, dass diese einen Kolben-Anschlagabschnitt 6' aufweist, welcher als mechanischer Anschlag für den Kolben 4 dient. Der Kolben-Anschlagabschnitt 6' der Schaltmuffe 6 kann insbesondere derart ausgestaltet sein, dass der Kolben 4 den maximalen Weg zum Öffnen der Kupplung K0, beispielsweise inklusive eines neuen Lüftspiels und/oder inklusive Toleranzen, nicht überschreitet. So kann das Federpaket 3 vor einer Überdrückung und damit vor einer Beschädigung geschützt werden. Das in den 2 bis 3 dargestellte Federpaket 3 kann insbesondere als Tellerfederpaket oder als Spiralfederpaket ausgeführt sein.The 3 further illustrates that the shift sleeve 6 is designed so that this a piston stopper section 6 ' having, which as a mechanical stop for the piston 4 serves. The piston stopper section 6 ' the shift sleeve 6 can in particular be designed such that the piston 4 the maximum way to open the clutch K0 , For example, including a new clearance and / or tolerances included, does not exceed. So can the spring package 3 to be protected from overpressure and thus from damage. That in the 2 to 3 illustrated spring package 3 may be designed in particular as a plate spring package or as a spiral spring package.

3 zeigt weiterhin, dass die Schaltmuffe 6 axial verschiebbar auf einem Träger 7 gelagert sein kann, wobei der Träger 7 mit der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle AWVKM drehfest verbunden, beispielsweise verschweißt ist. Dabei kann die Schaltmuffe 6 zur Drehmomentübertragung eine Innenverzahnung aufweisen, welche in eine Außenverzahnung des Trägers 7 eingreift (nicht dargestellt in 3). 3 further shows that the shift sleeve 6 axially displaceable on a support 7 can be stored, the carrier 7 with the internal combustion engine output shaft AW VKM rotatably connected, for example, is welded. Here, the shift sleeve 6 For torque transmission, an internal toothing, which in an external toothing of the carrier 7 engages (not shown in 3 ).

Darüber hinaus zeigt 3, dass hier die Trennkupplung K0, hier insbesondere die Zahnkupplung, insbesondere Klauenkupplung, weiterhin eine Synchronisationseinrichtung 8 aufweist. Dabei ist der axial unverschiebbare Elektromaschinen-Kupplungsteil 1 weiterhin mit einem Synchronring 8a und der axial verschiebbare Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil 2 weiterhin mit einem, insbesondere durch ein weiteres Federpaket 8b, federbelasteten Schieber mit einer in den Synchronring 8a eingreifbaren Synchronisationsverzahnung 8c ausgestattet. In addition, shows 3 that here is the disconnect clutch K0 , in particular the gear coupling, in particular claw coupling, furthermore a synchronization device 8th having. Here is the axially immovable electrical machine coupling part 1 continue with a synchronizer ring 8a and the axially displaceable engine output shaft coupling part 2 continue with one, in particular by another spring package 8b , spring-loaded slide with a in the synchronizer ring 8a engageable synchronization toothing 8c fitted.

Dabei wird - wenn das das Federpaket 3 gegen das axial verschiebbare Verbrennungsmaschinen-Kupplungsteil 2, insbesondere die Schaltmuffe 6, drückt die Synchronisationsverzahnung 8c des Schiebers durch das weitere Federpaket 8b gegen den Synchronring 8a gedrückt und auf diese Weise zwischen den „Kupplungsteilen 1,2“ eine eigenständige Synchronisierung bewirkt. Wenn die Synchronisierung abgeschlossen ist, verschiebt sich die Schaltmuffe 6 axial und deren Außenverzahnung 2a greift in die Innenverzahnung 1a des axial unverschiebbaren Elektromaschinen-Kupplungsteils 1 ein.This is - if that's the spring package 3 against the axially displaceable combustion engine coupling part 2 , in particular the shift sleeve 6 , presses the synchronization toothing 8c the slider by the other spring package 8b against the synchronizer ring 8a pressed and effected in this way between the "coupling parts 1,2" independent synchronization. When the synchronization is completed, the shift sleeve shifts 6 axially and the outer toothing 2a engages in the internal toothing 1a of the axially non-slidable electrical machine coupling part 1 one.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

VKMVKM
VerbrennungskraftmaschineInternal combustion engine
EWVKM EW VKM
VerbrennungskraftmaschineneingangswelleInternal combustion engines input shaft
AWVKM AW VKM
VerbrennungskraftmaschinenausgangswelleInternal combustion engine output shaft
EMEM
Elektromaschineelectric machine
EWEM EW EM
ElektromaschineneingangswelleElectrical machine input shaft
AWEM AW EM
ElektromaschinenausgangswelleElectric engine output shaft
EWG EW G
GetriebeeingangswelleTransmission input shaft
AWG AW G
GetriebeausgangswelleTransmission output shaft
DiffDiff
Differentialdifferential
K0K0
Trennkupplungseparating clutch
RSGRSG
Starter, insbesondere Riemen-Starter-GeneratorStarter, especially belt starter generator
KRSG K RSG
Starter-KupplungStarter clutch
AWRSG AW RSG
StarterausgangswelleStarter output shaft
ZMSZMS
ZweimassenschwungradDual Mass Flywheel
K1K1
erste Getriebe-Kupplungfirst gearbox clutch
K2K2
zweite Getriebe-Kupplungsecond gearbox clutch
GG
Getriebetransmission
LPLP
Lamellenpaket disk pack
RR
Rotorwellerotor shaft
11
Elektromaschinen-KupplungsteilElectric machine coupling part
22
Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-KupplungsteilInternal combustion engine output shaft coupling portion
33
Federpaketspring assembly
3a3a
Federfeather
3b3b
Widerlagerabutment
3b'3b '
Kolben-Anschlagabschnitt des WiderlagersPiston stop section of the abutment
3c3c
Abstützelementesupport elements
44
hydraulisch bewegbarer Kolbenhydraulically movable piston
55
Kanal zur Hydraulikmittel-ZufuhrChannel for hydraulic fluid supply
66
Schaltmuffeshift sleeve
6'6 '
Kolben-Anschlagabschnitt der SchaltmuffePiston stop section of the sliding sleeve
77
Trägercarrier
88th
Synchronisationseinrichtung synchronizer
8a8a
Synchronringsynchronizer ring
8b8b
weiteres Federpaketanother spring package
8c8c
Synchronisationsverzahnungsynchronization gearing
99
Blechsheet
1010
Dichtungpoetry
1111
AußenlamellenträgerExternal disk carrier
1212
Außenlamellenouter disk
1313
InnenlamellenträgerInner disk carrier
1414
Innenlamelleninner disk

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009038344 A1 [0003]DE 102009038344 A1 [0003]

Claims (10)

Hybridantriebssystem für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug, mit mindestens einer Verbrennungskraftmaschine (VKM), mit mindestens einer Elektromaschine (EM) und mit mindestens einer Trennkupplung (K0), wobei durch die Trennkupplung (K0) eine Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle (AWVKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) mit einer Elektromaschineneingangswelle (EWEM) der Elektromaschine (EM) drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist, und wobei die Trennkupplung (K0) im Normalzustand geschlossen ist, dadurch gekennzeichnet, dass ein Starter (RSG) zum Starten der Verbrennungskraftmaschine (VKM) vorgesehen ist, wobei beim Starten der Verbrennungskraftmaschine (VKM) durch den Starter (RSG) die Trennkupplung (K0) geöffnet ist.Hybrid drive system for a motor vehicle, in particular for a mild hybrid vehicle, with at least one internal combustion engine (VKM), with at least one electric machine (EM) and with at least one separating clutch (K0), wherein through the separating clutch (K0) an internal combustion engine output shaft (AW VKM ) of the internal combustion engine (VKM) with an electric machine input shaft (EW EM ) of the electric machine (EM) rotationally connectable and separable from, and wherein the separating clutch (K0) is closed in the normal state, characterized in that a starter (RSG) for starting the internal combustion engine (VKM) is provided, wherein when starting the internal combustion engine (VKM) by the starter (RSG), the separating clutch (K0) is open. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Starter (RSG) als ein Riemen-Starter-Generator ausgeführt ist und/oder dass das Hybridantriebssystem ein Mild-Hybridantriebssystem für ein Mild-Hybrid-Fahrzeug ist, wobei die Elektromaschine eine Elektromaschinenleistung von ≤ 15 kW aufweist.Hybrid drive system according to Claim 1 , characterized in that the starter (RSG) is designed as a belt starter generator and / or that the hybrid drive system is a mild hybrid drive system for a mild hybrid vehicle, wherein the electric machine has an electric machine power of ≤ 15 kW. Hybridantriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch eine Starter-Kupplung (KRSG) eine Starterausgangswelle (AWRSG) des Starters (RSG) mit einer Verbrennungskraftmaschineneingangswelle (EWVKM) der Verbrennungskraftmaschine (VKM) drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist.Hybrid drive system according to one of the preceding claims, characterized in that by a starter clutch (K RSG ) a starter output shaft ( RSG RS) of the starter (RSG) with a combustion engine input shaft (EW VKM ) of the internal combustion engine (VKM) is rotationally connectable and separable. Hybridantriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch mindestens eine Getriebe-Kupplung (K1,K2) eine Elektromaschinenausgangswelle (AWEM) der Elektromaschinenwelle (EM) mit mindestens einer Getriebeeingangswelle (EWG) eines Getriebes (G) drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist, insbesondere wobei das Getriebe (G) ein Doppelkupplungsgetriebe ist und wobei durch eine erste Getriebe-Kupplung (K1) die Elektromaschinenausgangswelle (AWEM) mit einer ersten Getriebeeingangswelle des Getriebes (G) und durch eine zweite Getriebe-Kupplung (K2) die Elektromaschinenausgangswelle (AWEM) mit einer zweiten Getriebeeingangswelle des Doppelkupplungsgetriebes (G) drehwirksam verbindbar und davon trennbar ist.Hybrid drive system according to one of the preceding claims, characterized in that by at least one transmission clutch (K1, K2) an electric machine output shaft (AW EM ) of the electric machine shaft (EM) with at least one transmission input shaft (EW G ) of a transmission (G) rotationally connectable and thereof is separable, in particular wherein the transmission (G) is a dual-clutch transmission and wherein by a first transmission clutch (K1) the electric machine output shaft (AW EM ) with a first transmission input shaft of the transmission (G) and by a second transmission clutch (K2) the Electric machine output shaft (AW EM ) with a second transmission input shaft of the dual-clutch transmission (G) rotationally effective connectable and separable from. Hybridantriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschineneingangswelle (EWEM) und die Elektromaschinenausgangswelle (AWEM) eine Rotorwelle (R) der Elektromaschine (EM) ist und/oder dass die Trennkupplung (K0) in Form einer Lamellenkupplung oder einer, insbesondere selbstsynchronisierenden, Zahnkupplung ausgebildet ist.Hybrid drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the electric machine input shaft (EW EM ) and the electric machine output shaft (AW EM ) is a rotor shaft (R) of the electric machine (EM) and / or that the separating clutch (K0) in the form of a multi-plate clutch or a , in particular self-synchronizing, toothed coupling is formed. Hybridantriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (K0) ein mit einem mit der Rotorwelle (R) der Elektromaschine (EM) drehfest verbundenes Elektromaschinen-Kupplungsteil (1) und ein mit der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle (AWVKM) drehfest verbundenes Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2) sowie ein Federpaket (3) und einen hydraulisch bewegbaren Kolben (4) aufweist, wobei das Federpaket (3) den Kolben (4) gegen den Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2) und den Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2) gegen den Elektromaschinen-Kupplungsteil (1) drückt und so die Kupplung (K0) im Normalzustand schließt, und wobei der Kolben (4) hydraulisch gegen den durch das Federpaket (3) ausgeübten Druck bewegbar ist und so die Kupplung (K0) hydraulisch öffenbar ist beziehungsweise geöffnet wird.Hybrid drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the separating clutch (K0) with one with the rotor shaft (R) of the electric machine (EM) rotatably connected electrical machine coupling part (1) and with the internal combustion engine output shaft (AW VKM ) rotatably connected internal combustion engine output shafts Clutch part (2) and a spring assembly (3) and a hydraulically movable piston (4), wherein the spring assembly (3) the piston (4) against the internal combustion engine output shaft coupling part (2) and the internal combustion engine output shaft coupling part (2) against the Electric machine coupling part (1) presses and thus closes the clutch (K0) in the normal state, and wherein the piston (4) is hydraulically movable against the pressure exerted by the spring assembly (3) pressure and so the clutch (K0) is hydraulically openable or open becomes. Hybridantriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (K0) in Form einer, insbesondere selbstsynchronisierenden, Zahnkupplung ausgebildet ist, wobei die Trennkupplung (K0) einen axial unverschiebbaren, mit der Rotorwelle (R) der Elektromaschine (EM) drehfest verbundenen Elektromaschinen-Kupplungsteil (1), insbesondere mit einer Innenverzahnung (1a), und einen axial verschiebbaren Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2), insbesondere mit einer Außenverzahnung (2a), aufweist, wobei das Federpaket (3) den Kolben (4) gegen den axial verschiebbaren Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2) und den axial verschiebbaren Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2) gegen den axial unverschiebbaren Elektromaschinen-Kupplungsteil (1) drückt und so die Zahnkupplung im Normalzustand schließt, wobei der Kolben (4) hydraulisch gegen den durch das Federpaket (3) ausgeübten Druck bewegbar ist und so die Zahnkupplung hydraulisch öffenbar ist.Hybrid drive system according to one of the preceding claims, characterized in that the separating clutch (K0) in the form of, in particular self-synchronizing, toothed coupling is formed, wherein the separating clutch (K0) axially non-rotatably, with the rotor shaft (R) of the electric machine (EM) rotatably connected Electric machine coupling part (1), in particular with an internal toothing (1a), and an axially displaceable internal combustion engine output shaft coupling part (2), in particular with an external toothing (2a), wherein the spring assembly (3) the piston (4) against the axial slidable internal combustion engine output shaft coupling part (2) and the axially displaceable internal combustion engine output shaft coupling part (2) against the axially immovable electric machine coupling part (1) presses and thus closes the toothed clutch in the normal state, the piston (4) hydraulically against the by the spring assembly (3 ) exerted pressure is movable u nd so the gear coupling is hydraulically openable. Hybridantriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnkupplung weiterhin eine Synchronisationseinrichtung (8) aufweist, wobei der axial unverschiebbare Elektromaschinen-Kupplungsteil (1) weiterhin einen Synchronring (8a) und der axial verschiebbare Verbrennungskraftmaschinenausgangswellen-Kupplungsteil (2) weiterhin eine federbelastete, in den Synchronring (8a) eingreifbare Synchronisationsverzahnung (8c) aufweist.Hybrid drive system according to Claim 7 , characterized in that the toothed coupling further comprises a synchronization device (8), wherein the axially immovable electric machine coupling part (1) further comprises a synchronizer ring (8a) and the axially displaceable internal combustion engine output shaft coupling part (2) further comprises a spring-loaded, in the synchronizer ring (8a ) has engageable synchronization toothing (8c). Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (K0) in Form einer Lamellenkupplung ausgebildet ist, wobei die Trennkupplung (K0) ein Lamellenpaket (LP), ein Federpaket (3) und einen hydraulisch bewegbaren Kolben (4) aufweist, wobei das Federpaket (3) den Kolben (4) gegen das Lamellenpaket (LP) drückt und so die Lamellenkupplung (K0) im Normalzustand schließt, wobei der Kolben (4) hydraulisch gegen den durch das Federpaket (3) ausgeübten Druck bewegbar ist und so die Trennkupplung (K0) hydraulisch öffenbar ist.Hybrid drive system according to one of Claims 1 to 5 , characterized in that the separating clutch (K0) is designed in the form of a multi-disc clutch, wherein the separating clutch (K0) a disc pack (LP), a spring assembly (3) and a has hydraulically movable piston (4), wherein the spring assembly (3) presses the piston (4) against the disk set (LP) and thus closes the multi-plate clutch (K0) in the normal state, the piston (4) hydraulically against the by the spring assembly ( 3) applied pressure is movable and so the separating clutch (K0) is hydraulically openable. Hybridantriebssystem nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur hydraulischen Bewegung des Kolbens (4) gegen den durch das Federpaket (3) ausgeübten Druck ein Hydraulikmittel durch einen in der Verbrennungskraftmaschinenausgangswelle (AWVKM) ausgebildeten Kanal (5) zuführbar ist.Hybrid drive system according to one of the preceding claims, characterized in that for the hydraulic movement of the piston (4) against the force exerted by the spring assembly (3) pressure, a hydraulic fluid through a in the internal combustion engine output shaft (AW VKM ) formed channel (5) can be fed.
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