DE102019109220A1 - Hybridgetriebebaugruppe - Google Patents

Hybridgetriebebaugruppe Download PDF

Info

Publication number
DE102019109220A1
DE102019109220A1 DE102019109220.5A DE102019109220A DE102019109220A1 DE 102019109220 A1 DE102019109220 A1 DE 102019109220A1 DE 102019109220 A DE102019109220 A DE 102019109220A DE 102019109220 A1 DE102019109220 A1 DE 102019109220A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
stator
flywheel
clutch
housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102019109220.5A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven Anatole Frait
Mark Thomas Weston
Kyle Mattinson
Stanley L. Bower
Keith A. Devereaux
Kevin Mackenzie
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ford Global Technologies LLC
Original Assignee
Ford Global Technologies LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ford Global Technologies LLC filed Critical Ford Global Technologies LLC
Publication of DE102019109220A1 publication Critical patent/DE102019109220A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/006Structural association of a motor or generator with the drive train of a motor vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B60K6/405Housings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/30Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by chargeable mechanical accumulators, e.g. flywheels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D65/00Designing, manufacturing, e.g. assembling, facilitating disassembly, or structurally modifying motor vehicles or trailers, not otherwise provided for
    • B62D65/02Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components
    • B62D65/10Joining sub-units or components to, or positioning sub-units or components with respect to, body shell or other sub-units or components the sub-units or components being engines, clutches or transmissions
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K11/00Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection
    • H02K11/20Structural association of dynamo-electric machines with electric components or with devices for shielding, monitoring or protection for measuring, monitoring, testing, protecting or switching
    • H02K11/21Devices for sensing speed or position, or actuated thereby
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K24/00Machines adapted for the instantaneous transmission or reception of the angular displacement of rotating parts, e.g. synchro, selsyn
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K5/00Casings; Enclosures; Supports
    • H02K5/04Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof
    • H02K5/20Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium
    • H02K5/203Casings or enclosures characterised by the shape, form or construction thereof with channels or ducts for flow of cooling medium specially adapted for liquids, e.g. cooling jackets
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K7/00Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
    • H02K7/02Additional mass for increasing inertia, e.g. flywheels
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02KDYNAMO-ELECTRIC MACHINES
    • H02K9/00Arrangements for cooling or ventilating
    • H02K9/19Arrangements for cooling or ventilating for machines with closed casing and closed-circuit cooling using a liquid cooling medium, e.g. oil
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4825Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2200/00Type of vehicle
    • B60Y2200/90Vehicles comprising electric prime movers
    • B60Y2200/92Hybrid vehicles
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/03Lubrication
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2306/00Other features of vehicle sub-units
    • B60Y2306/05Cooling
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60YINDEXING SCHEME RELATING TO ASPECTS CROSS-CUTTING VEHICLE TECHNOLOGY
    • B60Y2410/00Constructional features of vehicle sub-units
    • B60Y2410/10Housings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/042Guidance of lubricant
    • F16H57/0421Guidance of lubricant on or within the casing, e.g. shields or baffles for collecting lubricant, tubes, pipes, grooves, channels or the like
    • F16H57/0424Lubricant guiding means in the wall of or integrated with the casing, e.g. grooves, channels, holes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0458Oil-mist or spray lubrication; Means to reduce foam formation
    • F16H57/046Oil-mist or spray lubrication
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0467Elements of gearings to be lubricated, cooled or heated
    • F16H57/0476Electric machines and gearing, i.e. joint lubrication or cooling or heating thereof
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/904Component specially adapted for hev
    • Y10S903/912Drive line clutch
    • Y10S903/914Actuated, e.g. engaged or disengaged by electrical, hydraulic or mechanical means
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/951Assembly or relative location of components
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/952Housing details
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S903/00Hybrid electric vehicles, HEVS
    • Y10S903/902Prime movers comprising electrical and internal combustion motors
    • Y10S903/903Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor
    • Y10S903/96Prime movers comprising electrical and internal combustion motors having energy storing means, e.g. battery, capacitor having chargeable mechanical accumulator

Abstract

Die Offenbarung stellt eine Hybridgetriebebaugruppe bereit. In einem Hybridgetriebe ist ein Traktionsmotor zwischen einem Trockenkupplungsmodul und einem Handschalträdergetriebe montiert. Ein Nehmerzylinder ist in dem Rotor des Traktionsmotors montiert, um eine axiale Länge zu reduzieren. Der Rotor ist fest an eine Motorkurbelwelle gekoppelt. Der Stator kann durch Zirkulieren eines Motorkühlmittels durch das Gehäuse gekühlt werden. Der Stator und der Rotor können durch Sprühen von Getriebefluid in einen abgedichteten Motorhohlraum gekühlt werden.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Diese Offenbarung betrifft das Gebiet von Hybridelektrofahrzeugen. Insbesondere betrifft die Offenbarung einen Hybridantriebsstrang und ein Verfahren zur Montag davon, bei dem ein integrierter Starter/Generator innerhalb eines Kupplungsgehäuses hinter dem Kupplungsmodul montiert wird.
  • ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
  • Viele Fahrzeuge werden über eine große Spanne von Fahrzeuggeschwindigkeiten verwendet, einschließlich sowohl der Vorwärts- als auch der Rückwärtsbewegung. Einige Arten von Motoren sind jedoch lediglich in der Lage, innerhalb einer geringen Spanne an Drehzahlen effizient betrieben zu werden. Folglich werden Getriebe, die in der Lage sind, Leistung bei einer Vielzahl von Drehzahlverhältnissen effizient zu übersetzen, häufig eingesetzt. Wenn das Fahrzeug mit geringer Geschwindigkeit fährt, wird das Getriebe normalerweise mit einem hohen Drehzahlverhältnis betrieben, sodass es das Motordrehmoment für eine verbesserte Beschleunigung vervielfacht. Bei hoher Fahrzeuggeschwindigkeit ermöglicht das Betreiben des Getriebes mit einem niedrigen Drehzahlverhältnis eine Motordrehzahl, die ruhigem, kraftstoffsparendem Fahren zugeordnet ist.
  • Um den Kraftstoffverbrauch zu reduzieren, beinhalten einige Fahrzeuge Hybridantriebsstränge, die Energiespeicherung nutzen, um die durch die Brennkraftmaschine erzeugte Leistung zu ergänzen. Diese Antriebsstränge ermöglichen es dem Fahrzeug, während eines Teils der Zeit mit abgeschaltetem Motor betrieben zu werden und während der restlichen Zeit bei Drehmomentniveaus betrieben zu werden, bei denen der Motor effizienter ist. Hybridantriebsstränge ermöglichen zudem die Speicherung und spätere Verwendung von Energie, die ansonsten durch das Bremssystem abgeleitet werden würde.
  • Eine Form eines Hybridantriebsstrangs nutzt einen integrierten Startergenerator (ISG). Anders als ein herkömmlicher Anlasser ist ein ISG ausgebildet, um fest an der Kurbelwelle zu bleiben, während der Motor läuft. Somit kann er eine Reihe von Funktionen bereitstellen, wie etwa Rückgewinnen einer Bremsenergie und Bereitstellen eines ergänzenden Drehmoments, was für einen herkömmlichen Anlasser nicht durchführbar ist. Außerdem ist ein ISG üblicherweise in der Lage, den Motor schneller als ein herkömmlicher Anlasser anzulassen, wodurch ermöglicht wird, dass der Motor abgestellt wird, wenn das Fahrzeug während eines Fahrzyklus anhält, und als Reaktion auf ein Lösen des Bremspedals automatisch wieder angelassen wird. ISGs sind üblicherweise zwischen dem Motor und dem Getriebe montiert, wodurch die Länge des Antriebsstrangs erhöht und möglicherweise eine Antriebsstrangsteifigkeit verringert wird.
  • KURZDARSTELLUNG
  • Ein Hybridgetriebe beinhaltet ein Gehäuse, ein schaltbares Rädergetriebe, ein Schwungrad, eine Kupplung und eine elektrische Maschine. Das Gehäuse weist eine Trennwand auf. Eine Eingangswelle des Rädergetriebes erstreckt sich durch die Trennwand. Bei dem Rädergetriebe kann es sich um ein Handschalträdergetriebe handeln. Das Schwungrad ist zur Fixierung an einer Motorkurbelwelle angepasst. Die Kupplung ist konfiguriert, um das Schwungrad selektiv an die Eingangswelle zu kuppeln. Die elektrische Maschine ist zwischen der Kupplung und der Trennwand montiert. Ein Stator der elektrischen Maschine ist an dem Gehäuse fixiert und ein Rotor der elektrischen Maschine ist fest an das Schwungrad gekoppelt. Ein Resolver kann an der Trennwand fixiert und konfiguriert sein, um eine Drehposition des Rotors zu messen. Ein Aktor kann konfiguriert sein, um als Reaktion auf ein Steuersignal in die Kupplung einzugreifen oder sich von dieser zu lösen. Der Aktor kann an der Trennwand fixiert und radial zwischen dem Rotor und der Eingangswelle angeordnet sein. Düsen können konfiguriert sein, um zum Kühlen ein Schmierfluid auf den Rotor und Stator zu sprühen. Der Stator kann durch Zirkulieren eines Kühlmittels durch das Gehäuse gekühlt werden.
  • Ein Hybridfahrzeug kann durch Folgendes zusammengebaut werden: Einbauen eines Stators und eines Rotors in ein vorderes Getriebegehäuse, Fixieren eines Schwungrads eines Kupplungsmoduls an einer Motorkurbelwelle, Anbringen des vorderen Gehäuses an einem Motorblock und Sichern des Schwungrads an der Rotornabe. Das Schwungrad kann durch Fassen durch ein Zugriffsfenster, um Muttern in Bolzen einzubauen und an diesen festzudrehen, an der Rotornabe gesichert werden, wobei die Bolzen an dem Schwungrad fixiert sind und durch eine Antriebsscheibe vorstehen, die an der Rotornabe fixiert ist. Ein Nehmerzylinder kann in der Rotornabe eingebaut sein. Eine Dichtungswand kann an dem vorderen Getriebegehäuse befestigt sein, um einen abgedichteten Motorhohlraum zu schaffen, der gegenüber dem Kupplungsmodul isoliert ist.
  • Figurenliste
    • 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs.
    • 2 ist ein Querschnitt eines Hybridgetriebes, das zur Verwendung in dem Antriebsstrang aus 1 geeignet ist.
    • 3 ist ein Ablaufdiagramm für einen Prozess zum Zusammenbauen des Antriebsstrangs des Hybridfahrzeugs aus 1 und 2.
    • 4 ist eine Bildansicht, die ein Zugriffsfenster für einen der Schritte des Prozesses aus 3 zeigt.
    • 5 ist ein Querschnitt eines Abschnitts einer Variante zum Kühlen des Getriebes aus 2 durch Schmierfluid.
    • 6 ist ein Querschnitt eines Abschnitts einer Variante zu Kühlen des Getriebes aus 2 durch Wasser.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
  • Ausführliche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden hierin nach Bedarf offenbart; dabei versteht es sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen für die Erfindung, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein kann, lediglich beispielhaft sind. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabsgetreu; einige Merkmale können vergrößert oder verkleinert dargestellt sein, um Details bestimmter Komponenten zu zeigen. Demnach sind hierin offenbarte konkrete strukturelle und funktionelle Details nicht als einschränkend auszulegen, sondern lediglich als repräsentative Grundlage, um den Fachmann die vielfältige Verwendung der vorliegenden Erfindung zu lehren.
  • Komponenten werden als fest gekoppelt bezeichnet, wenn sie so verbunden sind, dass sie derart zurückgehalten werden, dass sie bei allen Betriebsbedingungen dieselbe Drehgeschwindigkeit um dieselbe Drehachse aufweisen. Komponenten werden selektiv durch eine Kupplung gekoppelt, wenn sie so zurückgehalten werden, dass sie dieselbe Drehgeschwindigkeit um dieselbe Achse aufweisen, wenn die Kupplung vollständig eingerückt ist, und es ihnen möglich ist, bei einer anderen Betriebsbedingung unterschiedliche Geschwindigkeiten aufzuweisen.
  • 1 ist eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs. Durchgezogene Linien stellen mechanische Leistungsströmungsverbindungen dar. Dicke gepunktete Linien stellen elektrische Leistungsströmungsverbindungen dar. Gestrichelte Linien stellen den Fluss von Signalen dar. Leistung wird vorwiegend durch eine Brennkraftmaschine 10 bereitgestellt. Eine Kupplung 12 koppelt die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 selektiv an den Eingang eines Rädergetriebes 14. Das Rädergetriebe 14 überträgt die Leistung mit einem Übersetzungsverhältnis, das durch den Fahrer über eine Gangschaltung 18 ausgewählt wird, an ein Differential 16. Das Differential 16 teilt die Leistung jeweils zwischen dem linken und rechten Antriebsrad 20 und 22 auf, während geringe Drehzahldifferenzen ermöglicht werden, wie etwa dann, wenn das Fahrzeug um eine Kurve fährt.
  • Eine Steuerung 24 sendet Signale an den Verbrennungsmotor 10, um das Motordrehmoment einzustellen. Die Steuerung 24 bestimmt das erwünschte Drehmomentniveau vorwiegend auf Grundlage der Position eines Gaspedals 26. Die Steuerung 24 sendet außerdem Signale an einen Geberzylinder 28, um die Drehmomentkapazität der Kupplung 12 einzustellen. Der Geberzylinder 28 sendet wiederum ein Signal an einen Nehmerzylinder 30, der die Kupplung 12 direkt betätigt. Das Steuersignal zwischen dem Geberzylinder 28 und dem Nehmerzylinder 30 kann die Form eines Hydraulikfluidstroms annehmen. Die Steuerung 24 bestimmt die erwünschte Drehmomentkapazität der Kupplung 12 vorwiegend auf Grundlage der Position eines Kupplungspedals 32. In einigen Ausführungsformen kann der Geberzylinder 28 direkt mit dem Kupplungspedal 32 verbunden sein.
  • Ein Elektromotor 34 ist fest an die Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 und den Eingang der Kupplung 12 gekoppelt. (Wie nachfolgend erörtert, kann der Eingang der Kupplung 12 als Schwungrad bezeichnet werden.) Der Elektromotor 34 ist als integrierter Startergenerator (ISG) bekannt. Wie der Name schon sagt, kann der Elektromotor 34 verwendet werden, um den Verbrennungsmotor 10 anzulassen, und kann verwendet werden, um elektrische Leistung zu erzeugen, um Nebenverbraucher zu betreiben. Zusätzlich zu diesen Funktionen kann der Elektromotor 10 verwendet werden, um während Bremsmanövern kinetische Energie des Fahrzeugs in elektrische Energie umzuwandeln, und kann zu anderen Zeitpunkten verwendet werden, um das Drehmoment des Verbrennungsmotors 10 zu ergänzen. Der Elektromotor 34 kann ein Wechselstrom-(Alternating Current - AC-)Elektromotor sein, wie etwa eine Permanentmagnetsynchronmaschine. Die Steuerung 24 steuert das Drehmoment des Elektromotors 34, indem sie einem Wechselrichter 36 den Befehl gibt, elektrischen Strom in Statorwicklungen des Elektromotors 34 einzustellen. Leistung wird dem Elektromotor 34 durch eine Batterie 38 zugeführt und, wenn der Elektromotor 34 verwendet wird, um Leistung zu erzeugen, wird die Leistung in der Batterie 38 gespeichert. Die Steuerung bestimmt, welche Funktion zu einem bestimmten Zeitpunkt verwendet werden soll, und das angemessene Drehmomentniveau für diese Funktion auf Grundlage von Signalen, unter anderem von dem Gaspedal 26, einem Bremspedal 40 und dem Kupplungspedal 32.
  • 2 ist ein Querschnitt eines Abschnitts eines Hybridgetriebes, das eine Kupplung 12 und einen Elektromotor 34 beinhaltet. Die Getriebekomponenten werden in einem Getriebekasten 50 gestützt, der entweder direkt oder indirekt an einer Fahrzeugstruktur montiert ist. Der Getriebekasten 50 beinhaltet eine Trennwand 52, die das Rädergetriebe 14 von der Kupplung 12 trennt. Der Abschnitt des Getriebegehäuses 50, der das Rädergetriebe 14 enthält, definiert einen Sammelbehälter, der ein Schmierfluid für Rädergetriebekomponenten enthält. Die Kupplung 12 ist eine Trockenkupplung, die gegenüber dem Schmierfluid isoliert sein muss. Eine Eingangswelle 54 des Rädergetriebes erstreckt sich durch die Trennwand 52.
  • Ein Schwungrad 56 ist zur Fixierung an der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 10 angepasst. Ein Nehmerzylinder 30 ist an der Trennwand 52 fixiert. Die Eingangswelle 54 durchläuft den Nehmerzylinder 30. Als Reaktion darauf, dass Hydraulikfluid von dem Geberzylinder 28 in den Nehmerzylinder 30 strömt, erstreckt sich ein Zapfen zum Betätigen der Kupplung 12. In einigen Ausführungsformen kann die Kupplung 12 normalerweise eingerückt sein und kann der Kolben die Kupplung lösen. In weiteren Ausführungsformen kann die Kupplung 12 normalerweise ausgerückt sein und kann der Kolben die Kupplung in Eingriff bringen. Ein Sicherstellen des richtigen Funktionierens dieses Betätigungsmechanismus macht eine axiale Entfernung zwischen der Trennwand 52 und der Kupplung 12 erforderlich, wodurch die axiale Länge der Getriebebaugruppe vergrößert wird.
  • In dem Hybridgetriebe aus 2 nutzt der Elektromotor 34 denselben axialen Raum wie der Nehmerzylinder 30, wodurch der Nachteil bezüglich der axialen Länge eines ISG beschränkt wird. Das hintere Ende eines Rotors 58 wird über ein Kugellager durch die Trennwand 52 gestützt. Das vordere Ende des Rotors 58 wird über eine Antriebsscheibe durch das Schwungrad 56 gestützt. Ein Ende der Antriebsplatte 60 ist an dem Rotor 58 verschraubt, wie in 2 gezeigt. Das andere Ende der Antriebsplatte 60 ist durch Bolzen und Muttern an dem Schwungrad 56 fixiert, wie nachfolgend beschrieben. Ein Stator 62 ist an dem Getriebekasten 50 fixiert. Ein Resolver 64 ist an der Trennwand 52 montiert und misst die Drehposition des Rotors 58, sodass der Wechselrichter 36 den Wicklungsstrom entsprechend einstellen kann.
  • In einigen Ausführungsformen wird der Elektromotor wie nachfolgend beschrieben durch ein Getriebeschmierfluid gekühlt. In diesen Ausführungsformen ist es erforderlich, die Trockenkupplung 12 gegenüber dem Fluid zu isolieren. Ein Motorhohlraum ist durch eine Dichtungswand 66 gebildet, die an dem Getriebekasten verschraubt und durch eine erste Dichtung 68 von dem Rotor getrennt ist. Die Rückseite des Hohlraums ist durch eine Dichtung 70 abgedichtet.
  • 3 ist ein Ablaufdiagramm, das einen Prozess zum Zusammenbauen des Hybridantriebsstrangs aus 1 und 2 veranschaulicht. Bei 80 wird ein vorderes Gehäuse 50 an dem Kasten des Handschalträdergetriebes verschraubt. Es ist anzumerken, dass die Trennwand 52 in der Ausführungsform von 2 als Teil des vorderen Gehäuses 50 gegossen ist. In weiteren Ausführungsformen kann die Trennwand 52 als Teil des Rädergetriebekastens gegossen sein oder kann es sich hierbei um eine getrennte Komponente handeln, die an dem vorderen Gehäuse verschraubt oder anderweitig daran befestigt ist. Das Handschalträdergetriebe wird vor diesem Schritt in dem Rädergetriebekasten zusammengebaut, sodass sich die Eingangswelle 54 nach Schritt 80 durch die Trennwand 52 erstreckt.
  • Bei 82 wird ein Resolver 64 an der Trennwand 52 verschraubt. Bei 84 wird das Motorlager eingebaut. Bei 86 wird eine hintere Dichtung 70 eingebaut. Bei 88 wird der Nehmerzylinder eingebaut. Bei 90 wird der Stator 62 an dem vorderen Gehäuse 50 verschraubt. Bei 92 wird der Rotor 58, einschließlich der Nabe, eingebaut. Die Nabe ist an dem Außenring des Lagers pressgepasst und berührt die Dichtung 70. Die Nabe kann Merkmale beinhalten, die durch den Resolver 64 erfasst werden, um die Rotorposition zu bestimmen. Bei 94 wird die Dichtung 68 an der Dichtungswand 66 befestigt, die dann bei 96 an dem vorderen Gehäuse 50 verschraubt wird. Bei 98 wird die Antriebsplatte 60 an der Nabe des Rotors 58 verschraubt. Diese Komponenten werden von vorne eingebaut. Die Montagereihenfolge kann durch die relativen Durchmesser beschränkt sein und Positionen der Komponenten können in einigen Ausführungsformen anders als in 3 gezeigten sein.
  • Bei 100 wird die Kupplungsbaugruppe, welche die Kupplung 12 und das Schwungrad 56 beinhaltet, an der Motorkurbelwelle angebracht. Dieser Schritt kann vor, nach oder gleichzeitig mit Schritt 80 bis 98 durchgeführt werden. Nach dem Abschluss von Schritt 80 bis 100 werden das Getriebe und der Verbrennungsmotor bei 102 zusammengebracht. Wenn diese zusammengebracht werden, verzahnt sich die Eingangswelle 54 mit der Nabe der Kupplung 12. Das Schwungrad 56 beinhaltet eine Reihe von Bolzen, die durch entsprechende Löcher in der Antriebsplatte 60 passen. Nachdem die zwei Baugruppen zusammengebracht wurden, werden bei 104 der Motorkasten und das vordere Gehäuse aneinander verschraubt. Schließlich werden bei 106 Muttern auf die Bolzen gewunden und festgezogen. Ein Zugriff auf die Rückseite der Antriebsplatte 60 zum Einbauen der Muttern erfolgt über ein Zugriffsfenster unten in dem Gehäuse 50, wie bei 108 in 4 gezeigt. Es kann erforderlich sein, die Kurbelwelle und den Rotor zu drehen, um jeden Bolzen mit dem Zugriffsfenster auszurichten.
  • 5 veranschaulicht eine Variante des Hybridgetriebes aus 2, bei der mehrere Düsen positioniert sind, um den Elektromotor 34 zu kühlen. Ein Schmierfluid wird von einem Sammelbehälter in dem Getriebekasten zu verschiedenen Rädergetriebekomponenten gepumpt, um diese Komponenten zu schmieren und zu kühlen. Ein Teil dieses Fluids wird abgelenkt und durch Kanäle in dem Gehäuse 50 und der Trennwand 52 gelenkt, um den Elektromotor zu kühlen. Eine erste Düse 120, die an der Trennwand 52 angebracht ist, sprüht Schmierfluid auf die Innenseite des Rotors 58. Wenn sich der Rotor dreht, treiben Zentrifugalkräfte des Fluid radial nach außen an. Der Rotor und die Nabe können Merkmale zum Führen des Fluids um den Rotor beinhalten, um die Effektivität der Kühlung zu maximieren. Weitere Düsen 122 und 124 sprühen Schmierfluid auf den Stator. Dieses Fluid strömt aufgrund der Schwerkraft von der Oberseite des Stators zu der Unterseite. Ein Durchgang verbindet den unteren Abschnitt des Motorhohlraums mit dem Getriebesammelbehälter, sodass das Fluid zurückströmen kann.
  • 6 veranschaulicht eine Variante des Hybridgetriebes aus 2, bei welcher der Stator durch ein Motorkühlmittel oder ein anderes flüssiges Kühlmittel gekühlt wird. Ein Wassermantel 126 ist an dem Gehäuse 50 angebracht oder integral mit diesem gebildet. Das Kühlmittel wird durch den Wassermantel und dann durch einen Kühler zirkuliert, um Wärme von dem Stator in die Umgebungsluft abzuleiten.
  • Während vorangehend beispielhafte Ausführungsformen beschrieben sind, sollen diese Ausführungsformen nicht alle möglichen Formen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Beschreibung verwendeten Ausdrücke beschreibende und keine einschränkenden Ausdrücke und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen. Des Weiteren können die Merkmale verschiedener umsetzender Ausführungsformen miteinander kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der Erfindung zu bilden.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridgetriebe bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Gehäuse, das eine Trennwand aufweist; ein schaltbares Rädergetriebe, das eine Eingangswelle aufweist, die sich durch die Trennwand erstreckt; ein Schwungrad, das zur Fixierung an einer Motorkurbelwelle angepasst ist; eine Kupplung, die konfiguriert ist, um das Schwungrad selektiv an die Eingangswelle zu koppeln; und eine elektrische Maschine, die zwischen der Kupplung und der Trennwand montiert ist, wobei die elektrische Maschine einen Stator, der an dem Gehäuse fixiert ist, und einen Rotor aufweist, der fest an das Schwungrad gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch einen Resolver gekennzeichnet, der an der Trennwand fixiert und konfiguriert ist, um eine Drehposition des Rotors zu messen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch einen Aktor gekennzeichnet, der konfiguriert ist, um als Reaktion auf ein Steuersignal in die Kupplung einzugreifen oder sich von dieser zu lösen, wobei der Aktor an der Trennwand fixiert und radial zwischen dem Rotor und der Eingangswelle angeordnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Rädergetriebe um ein Handschalträdergetri ebe.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch eine erste Düse gekennzeichnet, die konfiguriert ist, um ein Schmierfluid auf den Rotor zu sprühen, um den Rotor zu kühlen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch eine zweite Düse gekennzeichnet, die konfiguriert ist, um das Schmierfluid auf den Stator zu sprühen, um den Stator zu kühlen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse konfiguriert, um ein Kühlmittel um den Stator zu zirkulieren, um den Stator zu kühlen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Hybridfahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: ein Gehäuse, das eine Trennwand aufweist und an einem Motorblock fixiert ist, ein schaltbares Rädergetriebe, das eine Eingangswelle aufweist, die sich durch die Trennwand erstreckt; ein Schwungrad, das an einer Motorkurbelwelle fixiert ist; eine Kupplung, die konfiguriert ist, um das Schwungrad selektiv an die Eingangswelle zu koppeln; und eine elektrische Maschine, die zwischen der Kupplung und der Trennwand montiert ist, wobei die elektrische Maschine einen Stator, der an dem Gehäuse fixiert ist, und einen Rotor aufweist, der fest an das Schwungrad gekoppelt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch einen Resolver gekennzeichnet, der an der Trennwand fixiert und konfiguriert ist, um eine Drehposition des Rotors zu messen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch einen Aktor gekennzeichnet, der konfiguriert ist, um als Reaktion auf ein Steuersignal in die Kupplung einzugreifen oder sich von dieser zu lösen, wobei der Aktor an der Trennwand fixiert und radial zwischen dem Rotor und der Eingangswelle angeordnet ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Rädergetriebe um ein Handschalträdergetriebe.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch eine erste Düse gekennzeichnet, die konfiguriert ist, um ein Schmierfluid auf den Rotor zu sprühen, um den Rotor zu kühlen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch eine zweite Düse gekennzeichnet, die konfiguriert ist, um das Schmierfluid auf den Stator zu sprühen, um den Stator zu kühlen.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist das Gehäuse konfiguriert, um ein Motorkühlmittel um den Stator zu zirkulieren, um den Stator zu kühlen.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren zum Zusammenbauen eines Hybridfahrzeugs Folgendes: Einbauen eines Stators und eines Rotors in ein vorderes Getriebegehäuse, wobei der Rotor eine Rotornabe aufweist; Fixieren eines Kupplungsmoduls an einer Motorkurbelwelle, wobei das Kupplungsmodul ein Schwungrad aufweist; und Sichern des Schwungrads an der Rotornabe nach dem Anbringen des vorderen Getriebegehäuses an einem Motorblock.
  • Gemäß einer Ausführungsform, ist die vorangehende Erfindung ferner durch Einbauen eines Nehmerzylinders in der Rotornabe gekennzeichnet.
  • Gemäß einer Ausführungsform ist die vorangehende Erfindung ferner durch Befestigen einer Dichtungswand an dem vorderen Getriebegehäuse gekennzeichnet, um einen abgedichteten Motorhohlraum zu schaffen, der gegenüber dem Kupplungsmodul isoliert ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Sichern des Schwungrads an der Rotornabe Fassen durch ein Zugriffsfenster, um Muttern in Bolzen einzubauen und an diesen festzudrehen, wobei die Bolzen an dem Schwungrad fixiert sind und durch eine Antriebsscheibe vorstehen, die an der Rotornabe fixiert ist.

Claims (15)

  1. Hybridgetriebe, umfassend: ein Gehäuse, das eine Trennwand aufweist; ein schaltbares Rädergetriebe, das eine Eingangswelle aufweist, die sich durch die Trennwand erstreckt; ein Schwungrad, das zur Fixierung an einer Motorkurbelwelle angepasst ist; eine Kupplung, die konfiguriert ist, um das Schwungrad selektiv an die Eingangswelle zu koppeln; und eine elektrische Maschine, die zwischen der Kupplung und der Trennwand montiert ist, wobei die elektrische Maschine einen Stator, der an dem Gehäuse fixiert ist, und einen Rotor aufweist, der fest an das Schwungrad gekoppelt ist.
  2. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Resolver, der an der Trennwand fixiert und konfiguriert ist, um eine Drehposition des Rotors zu messen.
  3. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, ferner umfassend einen Aktor, der konfiguriert ist, um als Reaktion auf ein Steuersignal in die Kupplung einzugreifen oder sich von dieser zu lösen, wobei der Aktor an der Trennwand fixiert und radial zwischen dem Rotor und der Eingangswelle angeordnet ist.
  4. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, wobei es sich bei dem Rädergetriebe um ein Handschalträdergetriebe handelt.
  5. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, ferner umfassend eine erste Düse, die konfiguriert ist, um ein Schmierfluid auf den Rotor zu sprühen, um den Rotor zu kühlen.
  6. Hybridgetriebe nach Anspruch 5, ferner umfassend eine zweite Düse, die konfiguriert ist, um das Schmierfluid auf den Stator zu sprühen, um den Stator zu kühlen.
  7. Hybridgetriebe nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse konfiguriert ist, um ein Kühlmittel um den Stator zu zirkulieren, um den Stator zu kühlen.
  8. Hybridfahrzeug, umfassend: ein Gehäuse, das eine Trennwand aufweist und an einem Motorblock fixiert ist, ein schaltbares Rädergetriebe, das eine Eingangswelle aufweist, die sich durch die Trennwand erstreckt; ein Schwungrad, das an einer Motorkurbelwelle fixiert ist; eine Kupplung, die konfiguriert ist, um das Schwungrad selektiv an die Eingangswelle zu koppeln; und eine elektrische Maschine, die zwischen der Kupplung und der Trennwand montiert ist, wobei die elektrische Maschine einen Stator, der an dem Gehäuse fixiert ist, und einen Rotor aufweist, der fest an das Schwungrad gekoppelt ist.
  9. Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, ferner umfassend eine erste Düse, die konfiguriert ist, um ein Schmierfluid auf den Rotor zu sprühen, um den Rotor zu kühlen.
  10. Hybridfahrzeug nach Anspruch 9, ferner umfassend eine zweite Düse, die konfiguriert ist, um das Schmierfluid auf den Stator zu sprühen, um den Stator zu kühlen.
  11. Hybridfahrzeug nach Anspruch 8, wobei das Gehäuse konfiguriert ist, um ein Motorkühlmittel um den Stator zu zirkulieren, um den Stator zu kühlen.
  12. Verfahren zum Zusammenbauen eines Hybridfahrzeugs, umfassend: Einbauen eines Stators und eines Rotors in ein vorderes Getriebegehäuse, wobei der Rotor eine Rotornabe aufweist; Fixieren eines Kupplungsmoduls an einer Motorkurbelwelle, wobei das Kupplungsmodul ein Schwungrad aufweist; und Sichern des Schwungrads an der Rotornabe nach dem Anbringen des vorderen Getriebegehäuses an einem Motorblock.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Einbauen eines Nehmerzylinders in der Rotornabe.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend Befestigen einer Dichtungswand an dem vorderen Getriebegehäuse, um einen abgedichteten Motorhohlraum zu schaffen, der gegenüber dem Kupplungsmodul isoliert ist.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei das Sichern des Schwungrads an der Rotornabe Fassen durch ein Zugriffsfenster umfasst, um Muttern in Bolzen einzubauen und an diesen festzudrehen, wobei die Bolzen an dem Schwungrad fixiert sind und durch eine Antriebsscheibe vorstehen, die an der Rotornabe fixiert ist.
DE102019109220.5A 2018-04-11 2019-04-08 Hybridgetriebebaugruppe Pending DE102019109220A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US15/950,433 2018-04-11
US15/950,433 US10471819B2 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Hybrid transmission assembly

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102019109220A1 true DE102019109220A1 (de) 2019-10-17

Family

ID=68053199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102019109220.5A Pending DE102019109220A1 (de) 2018-04-11 2019-04-08 Hybridgetriebebaugruppe

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10471819B2 (de)
CN (1) CN110356219A (de)
DE (1) DE102019109220A1 (de)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11390156B2 (en) * 2020-05-27 2022-07-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Modular hybrid transmission
US11635053B2 (en) * 2020-11-19 2023-04-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Starter-generator with power electronic unit
US11770041B2 (en) * 2020-12-30 2023-09-26 Dana Heavy Vehicle Systems Group, Llc Systems and method for an electric motor with molded coolant jacket and spray ring
US11451101B2 (en) * 2021-02-24 2022-09-20 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Electric motor arranged for mounting to a combustion engine

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10036504B4 (de) * 1999-08-02 2011-05-19 Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg Antriebsstrang
FR2871106B1 (fr) * 2004-06-03 2007-10-05 Peugeot Citroen Automobiles Sa Element de transmission a double embrayage pour chaine de traction hybride de vehicule automobile, procede de montage, et vehicule automobile equipe d'un tel element
EP1736345A1 (de) * 2005-06-22 2006-12-27 Zf Friedrichshafen Ag Elektromotorisches Antriebsmodul
US8337359B2 (en) * 2008-08-27 2012-12-25 EcoMotors International Hybrid engine system
CN103079860B (zh) * 2010-09-10 2017-02-15 艾里逊变速箱公司 混合系统
DE102010063388B4 (de) * 2010-12-17 2013-02-07 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren zur Montage von Antriebsstrangkomponenten eines Hybridantriebs
EP3135522B1 (de) * 2010-12-21 2020-04-01 Schaeffler Technologies GmbH & Co. KG Hybridmodul und verfahren zum übertragen eines drehmementes in einem triebstrang eines kraftfahrzeuges
US9416826B2 (en) * 2012-01-31 2016-08-16 Ford Global Technologies, Llc Disconnect clutch for modular hybrid electric vehicle
US8960393B2 (en) * 2012-01-31 2015-02-24 Ford Global Technologies, Llc Modular powertrain component for hybrid electric vehicles
US9050968B2 (en) * 2012-12-17 2015-06-09 Caterpillar Inc. Hybrid engine assembly and method
EP3322605B1 (de) * 2015-07-13 2022-06-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul für einen antriebsstrang eines kraftfahrzeugs
DE102015215447A1 (de) * 2015-08-13 2017-02-16 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsmodul für einen Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
CN110356219A (zh) 2019-10-22
US10471819B2 (en) 2019-11-12
US20190315221A1 (en) 2019-10-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102019109220A1 (de) Hybridgetriebebaugruppe
DE102017110134B4 (de) Hydrokinetische Drehmomentwandlerbaugruppe
DE102019115217B4 (de) Kraftmaschinenkupplungen mit Drehmomentwandler-Durchführungsaktivierung für Fahrzeugantriebsstränge
DE112013000259B4 (de) Hybridantriebsvorrichtung
DE112012006862B4 (de) Antriebsvorrichtung für ein Hybridfahrzeug
DE102013201200B4 (de) Modulare Antriebsstrangkomponente für Hybridelektrofahrzeuge
DE102014118485B4 (de) Modulares Hybridgetriebe mit einer Drehmomentwandler-Leitvorrichtung
DE112011100100B4 (de) Fahrzeugantriebsvorrichtung
DE112015006681B4 (de) Antriebseinheit für Fahrzeuge
DE102013201243A1 (de) Modulare antriebsstrangkomponente für hybridelektrofahrzeuge
DE102008047135A1 (de) Antriebsstrang mit einem an einem Drehmomentwandler montierten Generator für elektrische Leistung mit mehreren Spannungen und Verfahren, um diesen zusammenzubauen
DE112008001374T5 (de) Hybridantriebsvorrichtung
DE102013201197A1 (de) Modulare Antriebsstrangkomponente für Hybridelektrofahrzeuge
DE102016101314A1 (de) Verfahren zum einrücken eines getriebesystems eines hybridfahrzeugs
DE102019216525A1 (de) Elektrisches fahrzeug
DE102010034130B4 (de) Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges
EP1556634A1 (de) Kraftfahrzeug-antriebsvorrichtung
DE102017121636A1 (de) Hybridmodul und Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
DE102015201923A1 (de) Kombinierter Kühlmittel-und Getriebepumpen-Motorantrieb für Stopp-Start-Fahrzeug
WO2020001860A1 (de) Antriebsaggregat für ein fahrzeug mit zwei e-maschinen und einem gemeinsamen summiergetriebe
WO2016059076A1 (de) Hybridantrieb, hybridfahrzeug, und verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeugs mit einem hybridantriebsstrang
DE102013215465B4 (de) Elektromechanische antriebseinheit
DE102020132075A1 (de) Elektromotorgenerator in einem fahrzeugsystem und verfahren zum betreiben des motorgenerators
DE102020123116A1 (de) Antriebseinheit und Antriebsanordnung
DE102017211711A1 (de) Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
R082 Change of representative

Representative=s name: PATERIS THEOBALD ELBEL & PARTNER, PATENTANWAEL, DE

Representative=s name: PATERIS THEOBALD ELBEL FISCHER, PATENTANWAELTE, DE