DE102018101019A1

DE102018101019A1 - Hybridmodul-Getriebe-System mit Mehrfachkupplung für Anbindung einer elektrischen Maschine; sowie Antriebsstrang

Info

Publication number: DE102018101019A1
Application number: DE102018101019.2A
Authority: DE
Inventors: Reiner Neukum
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2017-11-20
Filing date: 2018-01-18
Publication date: 2019-05-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul-Getriebe-System (1) für einen Hybridantriebsstrang (20) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Hybridmodul (2), wobei das Hybridmodul (2) weiterhin mehrere getrennt voneinander betätigbare Kupplungen (3, 4, 5) sowie einen die Kupplungen (3, 4, 5) aufnehmenden Kupplungsträger (6) aufweist, einer mittels einer Antriebseinrichtung (7) mit dem Kupplungsträger (6) gekoppelten oder koppelbaren elektrischen Maschine (8) sowie einem Getriebe (9), welches Getriebe (9) wiederum zumindest eine mit einer der Kupplungen (3, 4, 5) zusammenwirkende, von einem Getriebegehäuse (10) aus in das Hybridmodul (2) hineinragende Getriebeeingangswelle (11) aufweist, wobei zumindest ein Bestandteil (12, 13) der Antriebseinrichtung (7) in dem Getriebegehäuse (10) gelagert ist. Zudem betrifft die Erfindung einen Hybridantriebsstrang (20) mit diesem Hybridmodul-Getriebe-System (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul-Getriebe-System (/ System aus einem Hybridmodul und einem Getriebe / Anordnung aus einem Hybridmodul und einem Getriebe) für einen (Hybrid-)Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines Pkws, Lkws, Busses oder sonstigen Nutzfahrzeuges, mit einem Hybridmodul, wobei das Hybridmodul weiterhin mehrere getrennt voneinander betätigbare Kupplungen sowie einen die Kupplungen aufnehmenden Kupplungsträger aufweist, einer mittels einer Antriebseinrichtung mit dem Kupplungsträger gekoppelten oder koppelbaren elektrischen Maschine sowie einem Getriebe, welches Getriebe wiederum zumindest eine mit einer der Kupplungen zusammenwirkende, von einem Getriebegehäuse aus in das Hybridmodul hineinragende Getriebeeingangswelle aufweist. Zudem betrifft die Erfindung einen (Hybrid-)Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit diesem Hybridmodul-Getriebe-System.
Gattungsgemäße Anordnungen aufweisend ein Hybridmodul sowie ein Getriebe sind aus dem Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart bspw. die DE 10 2016 221 948 A1 ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine an einen Antriebsstrang.
Aus dem Stand der Technik sind somit bereits Systeme bekannt, in denen elektrische Maschinen außerhalb der Kupplungen des Hybridmoduls, d.h. achsversetzt / mit ihrer Rotorachse beabstandet zu einer Drehachse der Kupplungen angeordnet sind. Die elektrische Maschine wird bevorzugt radial außerhalb der einzelnen Kupplungen des Hybridmoduls angeordnet.
Als Nachteil hat es sich bei den bekannten Ausführungen jedoch herausgestellt, dass diese Systeme häufig relativ viel Bauraum einnehmen. Auch ist die Montage dieser Systeme relativ aufwändig. Des Weiteren kann es im Betrieb bei der Drehmomentübertragung durch die auftretenden axialen Kräfte zu einer relativ großen, unerwünschten Beeinflussung der Drehbestandteile untereinander kommen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein System aus einem Hybridmodul und einem Getriebe zur Verfügung zu stellen, das einerseits möglichst kleinbauend sowie einfach montierbar ist, andererseits hinsichtlich der Drehmomentübertragung weiter optimiert ist.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass zumindest ein Bestandteil der Antriebseinrichtung in dem Getriebegehäuse gelagert ist.
Durch die Lagerung des Bestandteils der Antriebseinrichtung ist dieser deutlich robuster abgestützt. Dadurch wird die Beeinflussung der Kupplungen und des Abtriebs der elektrischen Maschine untereinander deutlich herabgesenkt. Die jeweilige Schnittstelle zwischen der Antriebseinrichtung und den Kupplungen können daher ausschließlich für das Übertragen des jeweiligen Drehmomentes ausgelegt und somit bezüglich ihres Gewichts weiter optimiert werden. Insbesondere kann der Kupplungsträger einfacher und kleiner ausgestaltet werden. Des Weiteren ist die elektrische Maschine kompakt in das Getriebe integriert. Auch eine Montierbarkeit wird vereinfacht.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind mit den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert.
Demnach ist es weiterhin von Vorteil, wenn der in dem Getriebegehäuse gelagerte Bestandteil ein separat zu dem Kupplungsträger ausgebildeter sowie rotatorisch mit einem Rotor der elektrischen Maschine wirkverbundener Verbindungsbestandteil ist.
Ist eine erste Lagerung einer (vorzugsweise unmittelbar / direkt) drehfest mit dem Rotor der elektrischen Maschine verbundenen Abtriebswelle in dem Getriebegehäuse integriert, ist der Rotor direkt abgestützt.
In diesem Zusammenhang ist es auch von Vorteil, wenn zusätzlich oder alternativ eine zweite Lagerung eines den Rotor der elektrischen Maschine mit dem Kupplungsträger verbindenden Tragbauteils in dem Getriebegehäuse wiederum integriert ist.
Dadurch wird die Lagerung der Antriebseinrichtung weiter verbessert und die axiale Abstützung der Antriebseinrichtung relativ zu dem Getriebegehäuse weiter verstärkt.
Diesbezüglich ist es zudem zweckmäßig, wenn das Tragbauteil zumindest mittels eines Nadellagers und eines Kugellagers, vorzugsweise eines Rillenkugellagers, oder mittels eines mehrreihigen, vorzugsweise zweireihigen, Wälzlagers (vorzugsweise als mehrreihiges / zweireihiges Kugellager ausgebildet) an dem Getriebegehäuse gelagert ist. Dadurch ergibt sich eine besonders robuste Abstützung des Tragbauteils zum Getriebegehäuse.
Ist in einem die zweite Lagerung aufnehmenden Gehäusebereich des Getriebegehäuses ein Teil einer zumindest eine Kupplung betätigenden Betätigungseinrichtung aufgenommen, wird der in Anspruch genommene Bauraum weiter herabgesetzt.
In diesem Zusammenhang ist es wiederum zweckdienlich, wenn die Betätigungseinrichtung einen Nehmerzylinder aufweist und ein Zylinderbereich dieses Nehmerzylinders unmittelbar durch den Gehäusebereich ausgebildet ist.
Zudem wird weiterer Bauraum eingespart, wenn der Nehmerzylinder, der vorzugsweise als ein konzentrischer Nehmerzylinder (CSC / „Concentric Slave Cylinder“) ausgebildet ist, radial zwischen der zumindest einen Getriebeeingangswelle und einem Wälzlager der zweiten Lagerung angeordnet ist.
Auch ist es von Vorteil, wenn die elektrische Maschine in einer radialen Richtung (in Bezug auf eine Drehachse der Kupplungen) außerhalb der Kupplungen und/oder in einer axialen Richtung (in Bezug auf die Drehachse) versetzt zu zumindest einer der Kupplungen in dem Getriebegehäuse angeordnet ist. Dadurch ist die elektrische Maschine besonders geschickt in dem Getriebegehäuse integriert. Die elektrische Maschine ist dabei insbesondere mit ihrem Stator, einem den Stator aufnehmenden Maschinengehäuse sowie dem relativ zu dem Stator drehbar gelagerten Rotor in dem Getriebegehäuse angeordnet / integriert.
Zudem betrifft die Erfindung einen (Hybrid-)Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem erfindungsgemäßen Hybridmodul-Getriebe-System nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungen.
In anderen Worten ausgedrückt, ist erfindungsgemäß eine Mehrfachkupplung, vorzugsweise eine Dreifachkupplung, als ein Einschubmodul für eine achsparallele E-Motor-Anbindung realisiert. Eine Lagerung (erste und/oder zweite Lagerung) eines Abtriebs einer elektrischen Maschine ist in einem Getriebegehäuse integriert. Bevorzugt ist der Abtrieb der elektrischen Maschine an dem Getriebegehäuse unter der Verwendung eines separaten Verbindungsbestandteils, der als Träger dient, gelagert (wobei die Lagerung getrennt von einem Träger oder einer Lagerung (Kupplungsträger) der Dreifachkupplung ist).
Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren in Bezug auf verschiedene Ausführungsbeispiele näher erläutert.
Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen, in einem Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges eingesetzten Hybridmodul-Getriebe-Systems, wobei eine elektrische Maschine, ein Hybridmodul sowie ein Getriebe hinsichtlich ihres Aufbaus sowie ihrer Anordnung gut zu erkennen sind und zwei Getriebeeingangswellen sowie ein Getriebegehäuse des Getriebes angedeutet sind,
2 eine Längsschnittdarstellung eines auf 1 aufbauenden erfindungsgemäßen Hybridmodul-Getriebe-Systems nach einem bevorzugten ersten Ausführungsbeispiel, und
3 eine Längsschnittdarstellung eines ebenfalls auf 1 aufbauenden erfindungsgemäßen Hybridmodul-Getriebe-Systems nach einem zweiten Ausführungsbeispiel, das sich insbesondere gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel dahingehend unterscheidet, dass es seitens eines Tragbauteils, das mit einem Kupplungsträger gekoppelt ist, auf andere Weise relativ zu dem Getriebegehäuse gelagert ist.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
In Verbindung mit 1 ist zunächst ein prinzipieller Aufbau eines erfindungsgemäßen Hybridmodul-Getriebe-Systems 1 veranschaulicht. Dieser Aufbau gilt auch für die nachfolgend im Hinblick auf die 2 und 3 detaillierter dargestellten sowie beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsbeispiele des Hybridmodul-Getriebe-Systems 1. Das Hybridmodul-Getriebe-System 1 ist Teil eines in 1 teilweise erkennbaren, hybriden Antriebsstranges 20 eines Kraftfahrzeuges. Nach 1 weist das erfindungsgemäße Hybridmodul-Getriebe-System 1 ein als Einschubmodul ausgebildetes Hybridmodul 2 auf. Das Hybridmodul 2 weist wiederum mehrere, hier drei, einzelne Kupplungen 3, 4, 5 auf. Auch weist das Hybridmodul-Getriebe-System 1 eine elektrische Maschine 8 auf, die als Teil des Hybridmoduls 2 angesehen werden kann. Ein Getriebe 9 des Hybridmodul-Getriebe-Systems 1 ist der Übersichtlichkeit halber lediglich teilweise im Bereich seiner Getriebeeingangswellen 11 und 31 und seines Getriebegehäuses 10 veranschaulicht.
Die Getriebeeingangswellen 11 und 31 ragen, entlang ihrer Drehachse 25 / Längsachse gesehen, aus dem Getriebegehäuse 10 in Richtung des Hybridmoduls 2 hinaus und in ein entsprechendes Modulgehäuse 26 des Hybridmoduls 2 hinein. Innerhalb des Modulgehäuses 26 sind die Getriebeeingangswellen 11 und 31 jeweils mit einer Kupplung 4 oder 5 wirkverbunden. Eingangsseitig ist das Hybridmodul 2 mittels einer Drehschwingungsdämpfeinrichtung 27, hier als ein Zweimassenschwungrad mit optionalem Fliehkraftpendel ausgeführt, verbunden. Hierzu weist das Hybridmodul 2 eine mit der Drehschwingungsdämpfeinrichtung 27 drehfest verbundene Eingangswelle 28 auf. Die Drehschwingungsdämpfeinrichtung 27 ist wiederum auf einer dem Hybridmodul 2 abgewandten Seite mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine 32 weiter verbunden.
Wie hinsichtlich des ersten Ausführungsbeispiels in 2 weiter zu erkennen, weist das Hybridmodul 2 eine erste Kupplung 3 in Form einer Trennkupplung auf, die die Eingangswelle 28 wahlweise mit einem Kupplungsträger 6 des Hybridmoduls 2 drehfest koppelt oder von diesem entkoppelt. Eine zweite Kupplung 4 sowie eine dritte Kupplung 5 des Hybridmodul 2 sind ebenfalls mit dem Kupplungsträger 6 gekoppelt und dienen auf typische Weise zum wahlweisen Anbinden oder Abtrennen der jeweiligen ersten Getriebeeingangswelle 11 an den / von dem Kupplungsträger 6 oder der zweiten Getriebeeingangswelle 31 an den / von dem Kupplungsträger 6. Die beiden zweiten und dritten Kupplungen 4 und 5 sind als eine Doppelkupplung / Doppelkupplungseinrichtung ausgebildet. Während die zweite Kupplung 4 zwischen dem Kupplungsträger 6 und der ersten Getriebeeingangswelle 11 wirkt, wirkt die dritte Kupplung 5 zwischen dem Kupplungsträger 6 und der zweiten Getriebeeingangswelle 31. Die erste Getriebeeingangswelle 11 ist jene Welle, die als Hohlwelle ausgebildet ist und radial außerhalb der zweiten Getriebeeingangswelle 31 angeordnet ist.
Jede der Kupplungen 3 bis 5 ist als eine Lamellenkupplung ausgeführt und weist somit ein hier jeweils lediglich schematisch dargestelltes Reibelementepaket 29 aus mehreren lamellenförmigen (sich in axialer Richtung abwechselnder erster und zweiter) Reibelementen / Reiblamellen auf. Die erste Kupplung 3 ist (bzgl. der Drehachse 25) radial innerhalb der dritten Kupplung 5 angeordnet. Insbesondere wird darunter verstanden, dass das Reibelementepaket 29 der ersten Kupplung 3 radial innerhalb des Reibelementepakets 29 der dritten Kupplung 5 liegt. Ein Eingang der ersten Kupplung 3 ist durch die Eingangswelle 28 bzw. einen stoffeinteilig mit der Eingangswelle 28 ausgebildeten Reibelementeträger 36 sowie mehreren drehfest und axial zueinander verschiebbaren, an dem Reibelementeträger 36 angeordneten, ersten Reibelementen des Reibelementepakets 29 der ersten Kupplung 3 ausgebildet. Ein Ausgang der ersten Kupplung 3 ist unmittelbar durch den Kupplungsträger 6 mit ausgebildet, der mehrere zweite Reibelemente des Reibelementepaketes 29 der ersten Kupplung 3 drehfest sowie axial relativ verschiebblich aufnimmt.
Der Kupplungsträger 6 weist einen in radialer Richtung verlaufenden Flanschbereich 34 auf, an dem der Ausgang der ersten Kupplung 3 vorgesehen ist. Radial innerhalb des Reiblamellenpaketes 29 der ersten Kupplung 3 ist dieser Flanschbereich 34 modulgehäuseseitig seitens der Zwischenwand 33 abgestützt / drehbar gelagert. Radial außerhalb des Reibelementepakets 29 der ersten Kupplung 3 sowie der dritten Kupplung 5 ist der Flanschbereich 34 mit einem sich im Wesentlichen axial erstreckenden Außenwandbereich 35 des Kupplungsträgers 6 drehfest verbunden. Der Außenwandbereich 35 ist in dieser Ausführung an den Flanschbereich 34 angeschraubt, es können jedoch auch prinzipiell andere Verbindungsarten gewählt werden.
Ein Eingang der zweiten Kupplung 4 ist wiederum unmittelbar durch den Kupplungsträger 6, nämlich den Außenwandbereich 35, mit gebildet. Der Kupplungsträger 6 dient zur drehfesten sowie axial relativ verschiebblich Aufnahme mehrerer erster Reibelemente eines Reibelementepakets 29 der zweiten Kupplung 4. Ein Ausgang der zweiten Kupplung 4 ist durch einen weiteren Reibelementeträger 37 und mehreren auf diesem Reibelementeträger 37 drehfest sowie axial relativ verschiebblich aufgenommenen zweiten Reibelementen des Reibelementepakets 29 der zweiten Kupplung 4 gebildet. Der Reibelementeträger 37 ist direkt mit der ersten Getriebeeingangswelle 11 drehfest weiter verbunden.
Die dritte Kupplung 5 ist entsprechend der zweiten Kupplung 4 aufgebaut. Die dritte Kupplung 5 ist mit ihrem Reibelementepaket 29 radial außerhalb des Reibelementepakets 29 der zweiten Kupplung 4 angeordnet. Das Reibelementepaket 29 der dritten Kupplung 5 ist zudem in axialer Richtung in Bezug auf die Drehachse 25 auf Höhe des Reibelementepakets 29 der ersten Kupplung 3 angeordnet. Ein Eingang der dritten Kupplung 5 ist ebenfalls unmittelbar durch den Kupplungsträger 6, nämlich den Außenwandbereich 35, mit gebildet. Der Kupplungsträger 6 nimmt wiederum mehrere erste Reibelemente des Reibelementepakets 29 der zweiten Kupplung 4 drehfest sowie axial relativ verschiebblich auf. Ein Ausgang der dritten Kupplung 5 ist durch einen Reibelementeträger 38, auf dem mehrere zweite Reibelemente des Reibelementepakets 29 der zweiten Kupplung 4 drehfest sowie axial relativ verschiebblich aufgenommen sind, gebildet. Der Reibelementeträger 38 ist direkt mit der zweiten Getriebeeingangswelle 31 drehfest weiter verbunden.
In dieser Ausführung ist die zweite Kupplung 4 mittels einer eigenen (ersten) Betätigungseinrichtung 22 in Form einer hydraulischen Betätigungseinrichtung 22 betätigt. Die beiden ersten und dritten Kupplungen 3 und 5 sind mit seiner gemeinsamen (zweiten), bevorzugt ebenfalls hydraulischen Betätigungseinrichtung 30 betätigt. Die zweite Betätigungseinrichtung 30 ist teilweise in einer sich radial in Bezug auf die Drehachse 25 erstreckende Zwischenwand 33 des Modulgehäuses 26 integriert.
Der Kupplungsträger 6 ist weiter mit einem einer Antriebseinrichtung 7 zugeordneten Tragbauteil 13 verbunden. Das Tragbauteil 13 ist drehfest mit dem Außenwandbereich 35 verbunden. Hierzu ist das Tragbauteil 13 über eine radiale Verzahnung 47, alternativ auch über eine Steckverbindung / Steckverzahnung, mit dem Außenwandbereich 35 drehfest verbunden. Das Tragbauteil 13 ist mittels zweier Wälzlager 17 und 18, wie nachfolgend näher beschrieben, relativ zu dem Getriebegehäuse 10 drehbar gelagert.
Des Weiteren, wie ebenfalls in 2 erkennbar, ist eine elektrische Maschine 8 in dem Getriebegehäuse 10 integriert. Hierfür ist eine Abtriebswelle 12 der Antriebseinrichtung 7, die entweder unmittelbar mit dem Rotor 14 der elektrischen Maschine 8 (einteilig) ausgebildet ist oder mit dem Rotor 14 drehfest verbunden ist, über eine erste Lagerung 15 in dem Getriebegehäuse 10 gelagert. Die elektrische Maschine 8 weist ein Maschinengehäuse 46 auf, das innerhalb des Getriebegehäuses 10 aufgenommen ist. Ein fest mit diesem Maschinengehäuse 46 gekoppelter Stator ist somit ebenfalls in dem Getriebegehäuse 10 angeordnet. Der Rotor 14 ragt aus diesem Stator axial heraus und bildet die Abtriebswelle 12 aus. Durch die Anordnung der elektrischen Maschine 8 / des Rotors 14 radial außerhalb der Kupplungen 3, 4, 5, wobei eine Rotationsachse des Rotors 14 parallel zu der Drehachse 25 angeordnet ist, ist die elektrische Maschine 8 auch als achsparallele elektrische Maschine 8 bezeichnet. Die Abtriebswelle 12 ragt durch eine Öffnung 39 im Getriebegehäuse 10 hindurch, wobei die als Wälzlagerung ausgebildete erste Lagerung 15 innerhalb dieser Öffnung 39 angeordnet ist. Die erste Lagerung 15 weist auf typische Weise ein, bevorzugt zwei entlang der Abtriebswelle 12 beabstandete Wälzlager auf.
Die Abtriebswelle 12 ist in dieser Ausführung über eine Verzahnungseinrichtung 40 mit dem Tragbauteil 13 rotatorisch wirkverbunden. Das Tragbauteil 13 bildet hierfür zugleich ein Zahnrad mit einer Außenverzahnung aus, das mit einem mit der Abtriebswelle 12 drehverbundenen Zahnrad in Zahneingriff steht. Prinzipiell sind jedoch auch andere Übertragungsmittel, wie Endloszugmittel, einsetzbar.
Auch das Tragbauteil 13 ist seitens des Getriebegehäuses 10 gelagert. Das Getriebegehäuse 10 bildet hierfür einen im Wesentlichen napfförmigen Gehäusebereich 21 aus, an dem das Tragbauteil 13 über eine zweite Lagerung 16 gelagert ist. Die zweite Lagerung 16 ist in dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 durch ein erstes Wälzlager 17, hier in Form eines Nadellagers, sowie ein zweites Wälzlager 18, hier in Form eines Kugellagers, gebildet. Die beiden ersten und zweiten Wälzlager 17 und 18 sind relativ zueinander in axialer Richtung und in radialer Richtung versetzt. Das erste Wälzlager 17 ist radial außerhalb des zweiten Wälzlagers 18 angeordnet. Zudem bildet das Tragbauteil 13 einen sich in radialer Richtung erstreckenden Scheibenkörper 41 aus, der auf seiner radialen Innenseite das zweite Wälzlager 18 aufnimmt. Mit diesem Scheibenkörper 41, radial außerhalb des Aufnahmebereichs des zweiten Wälzlagers 18, ragt ein Stützarmbereich 42 von dem Scheibenkörper 41 axial weg. An einer radialen Innenseite dieses Stützarmbereiches 42 ist das erste Wälzlager 17 aufgenommen.
Des Weiteren ist die (erste) Betätigungseinrichtung 22 der zweiten Kupplung 4 ebenfalls in dem Getriebegehäuse 10 mit integriert. Hierfür bildet der Gehäusebereich 21 unmittelbar einen Zylinderbereich 24 eines Nehmerzylinders 23 der Betätigungseinrichtung 22 aus. In diesem Zylinderbereich 24 ist auf typische Weise ein Kolbenelement 43 des Nehmerzylinders 23 axial verschiebbar gelagert. Da der Nehmerzylinder 23 als ein konzentrischer Kupplungsnehmerzylinder 23 ausgeführt ist, ist das Kolbenelement 43 als Ringkolben ausgeführt und der Zylinderbereich 24 erstreckt sich in Umfangsrichtung um die Drehachse 25 durchgängig herum. Der hydraulische Nehmerzylinder 23 wirkt somit im Betrieb in Abhängigkeit eines hydraulischen Druckes, der innerhalb einer zwischen dem Kolbenelement 43 und dem Zylinderbereich 24 eingeschlossenen Druckkammer 44 aufgebaut ist, auf die Stellung der zweiten Kupplung 4 ein. Ein das Kolbenelement 43 mit den Reibelementen des Reibelementepakets 29 der zweiten Kupplung 4 koppelnde Drucktopf 45 der zweiten Kupplung 4 durchdringt das Tragbauteil 13 in axialer Richtung.
In Verbindung mit 3 ist dann ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hybridmodul-Getriebe-Systems 1 veranschaulicht, das jedoch im Wesentlichen gemäß dem Hybridmodul-Getriebe-System 1 des ersten Ausführungsbeispiels aufgebaut sowie funktionierend ist. Der Kürze wegen ist daher nachfolgend lediglich der bestehende Unterschied zwischen den beiden Ausführungsbeispielen beschrieben. Das Hybridmodul-Getriebe-System 1 nach 3 ist hinsichtlich der zweiten Lagerung 16 auf andere Weise ausgebildet. Die zweite Lagerung 16 weist nun lediglich ein, als zweireihiges Kugellager ausgebildetes, drittes Wälzlager 19 auf. Dieses dritte Wälzlager 19 ist radial außerhalb des Kolbenelementes 43 des Nehmerzylinders 23 angeordnet. Das Tragbauteil 13 ist daher mit nur einem (dritten) Wälzlager 19 relativ zu dem Getriebegehäuse 10 gelagert.
In anderen Worten ausgedrückt, findet erfindungsgemäße eine Lagerung 15, 16 des E-Maschinen-Abtriebs (Abtrieb der elektrischen Maschine 8) im Getriebegehäuse 10 statt. Somit ist die Lagerung 15, 16 des Abtriebs 7 der elektrischen Maschine 8) im Getriebe 9 integriert. An der Schnittstelle zwischen dem Abtrieb und der Dreifachkupplung (Kupplungen 3, 4, 5) soll möglichst nur noch ein Drehmoment übertragen werden.
In 2 ist eine mögliche Anordnung der Dreifachkupplung 3, 4, 5 gezeigt. Auf der linken Seite ist die Anbindung der Verbrennungskraftmaschine 32 über ein ZMS (Zweimassenschwungrad 27 optional mit Fliehkraftpendel) sowie über die Eingangswelle 28 bis hin zu einer Trennkupplung K0 (erste Kupplung 3) gezeigt. Die Dreifachkupplung 3, 4, 5 ist auf einem Träger (Kupplungsträger 6) gelagert, welcher sich rechts vom ZMS 27 befindet. Innerhalb diese Trägers 6 befindet sich ein Ausrücksystem (zweite Betätigungseinrichtung 30), welches zwei Kupplungen 3, 5, d.h. die Kupplung K0 und eine Kupplung K2 (dritte Kupplung 5) betätigt. Dieses Ausrücksystem (DCSC / Doppel-CSC) ist über Leitungen mit einem hydraulischen Betätigungssystem verbunden. Die Leitungsführung erfolgt zwischen dem ZMS 27 und dem Kupplungsträger 6 (alternativ kann die Druckölzuführung sowie das Ausrücksystem auch direkt in den Träger 6 integriert werden). Die drei Kupplungspakete (Reibelementepakete 29 der drei Kupplungen 3, 4, 5, d.h. der Kupplungen K0 und K2 und eine Kupplung K1 (zweite Kupplung 4)) sind über ein gemeinsames Bauteil miteinander verbunden und auf dem Kupplungsträger 6 gelagert. Dieses Bauteil 6 ist aus mehreren Einzelteilen durch Schweiß- und/oder Schraubverbindungen zusammengesetzt.
Ein Abtrieb (Antriebseinrichtung 7) der E-maschine (elektrische Maschine 8) ist über einen separaten Träger (Tragbauteil 13) auf dem Getriebegehäuse 10 gelagert. In 2 ist dies durch eine Kombination eines Rillenkugellagers (zweites Wälzlager 18) mit einem Nadellager (erstes Wälzlager 17) realisiert. Im Bereich dieser Lagerung 16 ist zusätzlich ein konzentrischer Nehmerzylinder / CSC (Nehmerzylinder 23) als Betätigung für eine der beiden Doppelkupplungen (zweite Kupplung 4 oder dritte Kupplung 5), hier für die zweite Kupplung 4 als eine Teilkupplung der Doppelkupplung aufweisend zwei Teilkupplungen 4, 5, in das Getriebegehäuse 10 integriert. Es ist durch einen Durchgriff am Träger 13 des E-maschinen-Abtriebs 7 mit dem Drucktopf 45 der Kupplung 4 verbunden. Zum Übertragen eines Drehmoments zwischen den Kupplungen 3, 4, 5 und dem Abtrieb 7 der E-Maschine 8 ist eine radiale Verzahnung 47 vorgesehen (alternativ kann dies auch über eine axiale Steckverbindung erfolgen). Die beiden Kupplungen 4, 5 der Doppelkupplung sind wie üblich über Lamellenträger (Reibelementeträger 37, 38) inklusive Naben mit den Getriebeeingangswellen 11, 31 verbunden. Die Position der Kupplungen 4, 5 kann getauscht werden, wobei sich allerdings die Zuordnung der beiden Getriebeeingangswellen 11, 31 ändert.
3 zeigt im Vergleich zur ersten Variante nach 2 ein alternatives Lagerungskonzept für den Träger 13 des Zahnrads des E-Maschinen-Abtriebs 7. Wie bei der ersten Variante nach 2 wird der Träger 13 im Bereich zwischen Nebenwellenaugen eines Doppelkupplungsgetriebes (Getriebe 9) gelagert. Gemäß 3 wird jedoch ein zweireihiges Lager (drittes Wälzlager 19) verwendet, welches sich auf einem Absatz (Gehäusebereich 21) des Getriebes 9 befindet. Unterhalb dieses Absatzes 21 ist ein Betätigungssystem (erste Betätigungseinrichtung 22) für mindestens eine der beiden Kupplungen 4, 5 der Doppelkupplung vorgesehen. In der 3 ist dies über einen einzelnen konzentrischen Nehmerzylinder / CSC 23 dargestellt. Bei einem vollhydraulisch betätigten System kann in diesem Bereich die Dreheinführung untergebracht werden.
Bezugszeichenliste

1: Hybridmodul-Getriebe-System
2: Hybridmodul
3: erste Kupplung
4: zweite Kupplung
5: dritte Kupplung
6: Kupplungsträger
7: Antriebseinrichtung
8: elektrische Maschine
9: Getriebe
10: Getriebegehäuse
11: erste Getriebeeingangswelle
12: Abtriebswelle
13: Tragbauteil
14: Rotor
15: erste Lagerung
16: zweite Lagerung
17: erstes Wälzlager
18: zweites Wälzlager
19: drittes Wälzlager
20: Antriebsstrang
21: Gehäusebereich
22: Betätigungseinrichtung
23: Nehmerzylinder
24: Zylinderbereich
25: Drehachse
26: Modulgehäuse
27: Drehschwingungsdämpfeinrichtung
28: Eingangswelle
29: Reibelementepaket
30: zweite Betätigungseinrichtung
31: zweite Getriebeeingangswelle
32: Verbrennungskraftmaschine
33: Zwischenwand
34: Flanschbereich
35: Außenwandbereich
36: Reibelementeträger der ersten Kupplung
37: Reibelementeträger der zweiten Kupplung
38: Reibelementeträger der dritten Kupplung
39: Öffnung
40: Verzahnungseinrichtung
41: Scheibenkörper
42: Schutzarmbereich
43: Kolbenelement
44: Druckkammer
45: Drucktopf
46: Maschinengehäuse
47: Verzahnung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102016221948 A1 [0002]

Claims

Hybridmodul-Getriebe-System (1) für einen Antriebsstrang (20) eines Kraftfahrzeuges, mit einem Hybridmodul (2), wobei das Hybridmodul (2) weiterhin mehrere getrennt voneinander betätigbare Kupplungen (3, 4, 5) sowie einen die Kupplungen (3, 4, 5) aufnehmenden Kupplungsträger (6) aufweist, einer mittels einer Antriebseinrichtung (7) mit dem Kupplungsträger (6) gekoppelten oder koppelbaren elektrischen Maschine (8) sowie einem Getriebe (9), welches Getriebe (9) wiederum zumindest eine mit einer der Kupplungen (3, 4, 5) zusammenwirkende, von einem Getriebegehäuse (10) aus in das Hybridmodul (2) hineinragende Getriebeeingangswelle (11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Bestandteil (12, 13) der Antriebseinrichtung (7) in dem Getriebegehäuse (10) gelagert ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem Getriebegehäuse (10) gelagerte Bestandteil (12, 13) ein separat zu dem Kupplungsträger (6) ausgebildeter sowie rotatorisch mit einem Rotor (14) der elektrischen Maschine (8) wirkverbundener Verbindungsbestandteil (12, 13) ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach einem der Ansprüche 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Lagerung (15) einer drehfest mit dem Rotor (14) der elektrischen Maschine (8) verbundenen Abtriebswelle (12) in dem Getriebegehäuse (10) integriert ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Lagerung (16) eines den Rotor (14) der elektrischen Maschine (8) mit dem Kupplungsträger (6) verbindenden Tragbauteils (13) in dem Getriebegehäuse (10) integriert ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragbauteil (13) zumindest mittels eines Nadellagers (17) und eines Kugellagers (18) oder mittels eines mehrreihigen Wälzlagers (19) an dem Getriebegehäuse (10) gelagert ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass in einem die zweite Lagerung (16) aufnehmenden Gehäusebereich (21) des Getriebegehäuses (10) ein Teil einer zumindest eine Kupplung (4) betätigenden Betätigungseinrichtung (22) aufgenommen ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigungseinrichtung (22) einen Nehmerzylinder (23) aufweist und ein Zylinderbereich (24) des Nehmerzylinders (23) unmittelbar durch den Gehäusebereich (21) ausgebildet ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Nehmerzylinder (23) ausgebildet ist, radial zwischen der zumindest einen Getriebeeingangswelle (11) und einem Wälzlager (17, 19) der zweiten Lagerung (16) angeordnet ist.
Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrische Maschine (8) in einer radialen Richtung außerhalb der Kupplungen (3, 4, 5) und/oder in einer axialen Richtung versetzt zu zumindest einer der Kupplungen (3, 4, 5) in dem Getriebegehäuses (10) angeordnet ist.
Antriebsstrang (20) für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hybridmodul-Getriebe-System (1) nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 9.