DE102019111822A1 - Hybrid module and drive arrangement for a motor vehicle - Google Patents

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Germany
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hybrid module
rotor
clutch
separating clutch
coupling
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German (de)
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Marc Finkenzeller
Simon ORTMANN
Philippe Wagner
Florian Vogel
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/08—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member
    • F16D25/082—Fluid-actuated clutches with fluid-actuated member not rotating with a clutching member the line of action of the fluid-actuated members co-inciding with the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches
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    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48—Parallel type
    • B60K2006/4825—Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D21/00—Systems comprising a plurality of actuated clutches
    • F16D21/02—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways
    • F16D21/06—Systems comprising a plurality of actuated clutches for interconnecting three or more shafts or other transmission members in different ways at least two driving shafts or two driven shafts being concentric
    • F16D2021/0661—Hydraulically actuated multiple lamellae clutches
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridkraftfahrzeug, zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine sowie eines Getriebes, sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug.Ein Hybridmodul (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridkraftfahrzeug, zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine sowie eines Getriebes, umfasst eine elektrische Maschine (10) mit einem Rotor (11), wobei der Rotor (11) radial einen Raum (14) umgibt, sowie weiterhin eine Trennkupplung (20) und ein Gehäuse (70), welches einen Gehäuseinnenraum (73) ausbildet, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass die Trennkupplung (20) axial außerhalb des vom Rotor (11) umgebenen Raums (14) angeordnet ist und der Rotor (11) sowie die Trennkupplung (10) in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum (74) angeordnet sind.Mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul sowie der Antriebsanordnung lässt sich in konstruktiv einfacher Weise und bei effizient genutztem Bauraum eine thermische Entkopplung der elektrischen Maschine zur Trennkupplung realisieren.The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, as well as a drive arrangement for a motor vehicle. A hybrid module (1) for a motor vehicle, in particular for a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, comprises an electrical machine (10) with a rotor (11), the rotor (11) radially surrounding a space (14), as well as a separating clutch (20) and a housing (70) which forms a housing interior (73), the invention provides that the separating clutch (20) is arranged axially outside the space (14) surrounded by the rotor (11) and the rotor (11) and the separating clutch (10) are arranged in a common housing interior (74) The hybrid module according to the invention as well as the drive arrangement can be a thermal one in a structurally simple manner and with efficiently used installation space Realize decoupling of the electrical machine from the separating clutch

Description

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybridkraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine und eines Getriebes, sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug.The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle for coupling an internal combustion engine and a transmission, as well as a drive arrangement for a motor vehicle.

Ein Hybridmodul gemäß dem Stand der Technik umfasst üblicherweise eine Anschlusseinrichtung zur mechanischen Ankopplung einer Verbrennungskraftmaschine, eine Kupplungseinrichtung, mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, sowie eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor.
Die elektrische Maschine ermöglicht das elektrische Fahren, Leistungszuwachs zum Verbrennungskraftmaschinenbetrieb und Rekuperieren. Die Kupplungseinrichtung und deren Betätigungssystem sorgen für das Einkuppeln der Verbrennungskraftmaschine in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
Zudem sind Hybridmodule in einer sogenannten Triple-Kupplungs-Variante bekannt, in welcher das Hybridmodul neben der als Trennkupplung ausgestalteten Kupplungseinrichtung weiterhin eine Doppelkupplungsvorrichtung zur Kopplung des Hybridmoduls an zwei Getriebeeingangswellen einer Getriebeeinheit umfasst.
Um axial kompakt zu bauen ist bekannt, die Trennkupplung sowie die Doppelkupplungsvorrichtung radial und axial im hohlzylinderartig ausgeführten, vom Rotor der elektrischen Maschine umgebenen Raum anzuordnen. In den Kupplungen bei Kupplungsvorgängen entstandene Reibwärme wird hier jedoch auch an den Rotor der elektrischen Maschine abgegeben, was langfristig zur Beeinträchtigung bzw. zur Beschädigung der elektrischen Maschine führen kann.
Die WO 2019 015 713 A1 offenbart ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Trennkupplung zum selektiven An- und Abkuppeln einer Verbrennungskraftmaschine von einer elektromotorisch antreibbaren Zwischenwelle sowie mit einer elektrischen Maschine zum elektromotorischen Antreiben der Zwischenwelle. Ein Rotor der elektrischen Maschine ist hier mit einem Rotorträger über ein Wälzlager auf einer Gehäusewand gelagert, wobei die Gehäusewand axial zwischen der elektrischen Maschine und der Trennkupplung angeordnet ist. Eine derartige Ausgestaltung weist jedoch wiederum jeweilige Bauraumanforderungen auf.A hybrid module according to the prior art usually comprises a connection device for mechanically coupling an internal combustion engine, a coupling device with which torque can be transmitted from the internal combustion engine to the hybrid module and with which the hybrid module can be separated from the internal combustion engine, and an electric machine for generating a drive torque with a rotor.
The electric machine enables electric driving, increased performance for internal combustion engine operation and recuperation. The coupling device and its actuation system ensure that the internal combustion engine is coupled into a drive train of a motor vehicle.
In addition, hybrid modules in a so-called triple clutch variant are known in which the hybrid module, in addition to the clutch device configured as a separating clutch, also includes a double clutch device for coupling the hybrid module to two transmission input shafts of a transmission unit.
In order to build axially compact, it is known to arrange the separating clutch and the double clutch device radially and axially in the space, which is designed like a hollow cylinder and is surrounded by the rotor of the electrical machine. However, frictional heat generated in the clutches during clutch processes is also given off to the rotor of the electrical machine, which in the long term can lead to impairment or damage to the electrical machine.
The WO 2019 015 713 A1 discloses a hybrid module for a drive train of a motor vehicle, with a separating clutch for the selective coupling and uncoupling of an internal combustion engine from an intermediate shaft that can be driven by an electric motor and with an electric machine for driving the intermediate shaft by an electric motor. A rotor of the electrical machine is supported here with a rotor arm via a roller bearing on a housing wall, the housing wall being arranged axially between the electrical machine and the separating clutch. However, such a configuration again has respective installation space requirements.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridmodul sowie eine damit ausgestattete Antriebsanordnung zur Verfügung zu stellen, die in konstruktiv einfacher Weise und bei effizient genutztem Bauraum eine geringe thermische Belastung der elektrischen Maschine realisieren.Proceeding from this, the present invention is based on the object of providing a hybrid module and a drive arrangement equipped with it, which implement a low thermal load on the electrical machine in a structurally simple manner and with efficiently used installation space.

Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hybridmodul nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hybridmoduls sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben. Ergänzend wird eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, welche das Hybridmodul aufweist, gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt.The object is achieved by the hybrid module according to the invention according to claim 1. Advantageous configurations of the hybrid module are set out in the subclaims 2 to 9 specified. In addition, a drive arrangement for a motor vehicle, which has the hybrid module, is provided according to claim 10.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.The features of the claims can be combined in any technically meaningful manner, in which case the explanations from the following description and features from the figures, which include supplementary embodiments of the invention, can also be used.

Die Begriffe „axial“ und „radial“ beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Rotationsachse des Hybridmoduls.The terms “axial” and “radial” always relate to the axis of rotation of the hybrid module in the context of the present invention.

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridkraftfahrzeug, zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine sowie eines Getriebes, umfassend eine elektrische Maschine mit einem Rotor, wobei der Rotor radial einen Raum umgibt, sowie weiterhin umfassend eine Trennkupplung und ein Gehäuse, welches einen Gehäuseinnenraum ausbildet. Die Trennkupplung ist axial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet und der Rotor sowie die Trennkupplung sind in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum angeordnet. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Drehmomentübertragungselement der Trennkupplung axial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet ist. Ein derartiges Drehmomentübertragungselement kann dabei zumindest ein Reibbelag-Paar sowie einen Abschnitt einer an das Reibbelag-Paar zwecks Schließung eines Drehmoment-Übertragungspfades anpressbaren Anpressplatte bzw. Gegenanpressplatte aufweisen, so dass die Trennkupplung als Reibkupplung ausgestaltet ist.
Die im Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der elektrischen Maschine und der Verbrennungskraftmaschine angeordnete Trennkupplung kann dabei schlupfend betrieben werden, so dass bei einem Synchronisationsvorgang zur Synchronisation am Hybridmodul auf Eingangsseite und Ausgangsseite anliegender Drehzahlen zunächst eine Anpassung der Drehzahlen zwischen der elektrischen Maschine und dem Getriebe vorgenommen werden kann, und nach dieser Anpassung über die Trennkupplung die Drehzahlen von elektrischer Maschine und Verbrennungskraftmaschine angeglichen werden können.
Das Massenträgheitsmoment der Verbrennungskraftmaschine muss demnach nicht über die Kupplungseinrichtung mitsynchronisiert werden.
Das Hybridmodul kann entsprechend gemäß einer sogenannten P2-Anordnung ausgestaltet sein.
Weiterhin kann das Hybridmodul eine Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Trennkupplung aufweisen. Insbesondere kann die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung als eine Kolben-Zylinder-Einheit ausgestaltet sein.
Dabei kann diese Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung der Trennkupplung mehrere, auf einem Umfang verteilt angeordnete Einzel-Kolben aufweisen. Diese Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung der Trennkupplung ist demnach als sogenannter Mehrkolbenausrücker ausgestaltet.
Die Kolben-Zylinder-Einheit kann sich zudem axial an einer Gehäusewand, insbesondere einer Rückwand, eines anzuschließenden Verbrennungsmotors abstützen.
Es kann außerdem vorgesehen sein, dass die Betätigung der Trennkupplung direkt oder mittelbar über einen Hebel durch die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung realisierbar ist. Die Trennkupplung kann jeweils normal geschlossen oder auch normal geöffnet ausgeführt sein.The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular for a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, comprising an electrical machine with a rotor, the rotor radially surrounding a space, and also comprising a separating clutch and a housing which has a housing interior trains. The separating coupling is arranged axially outside the space surrounded by the rotor and the rotor and the separating coupling are arranged in a common housing interior. In particular, it can be provided that at least one torque transmission element of the separating clutch is arranged axially outside the space surrounded by the rotor. Such a torque transmission element can have at least one pair of friction linings and a portion of a pressure plate or counterpressure plate that can be pressed against the pair of friction linings for the purpose of closing a torque transmission path, so that the separating clutch is designed as a friction clutch.
The separating clutch arranged in the torque transmission path between the electric machine and the internal combustion engine can be operated in a slipping manner, so that during a synchronization process for synchronization of the speeds applied to the hybrid module on the input side and output side, the speeds between the electric machine and the transmission can first be adjusted , and after this adjustment, the speeds of the electrical machine and internal combustion engine can be adjusted via the separating clutch.
The mass moment of inertia of the internal combustion engine therefore does not have to be synchronized via the clutch device.
The hybrid module can be configured accordingly in accordance with a so-called P2 arrangement.
Furthermore, the hybrid module can have a disconnect clutch actuation device for actuating the disconnect clutch. In particular, the separating clutch actuation device can be designed as a piston-cylinder unit.
In this case, this piston-cylinder unit for actuating the separating clutch can have several individual pistons distributed over a circumference. This piston-cylinder unit for actuating the separating clutch is accordingly designed as a so-called multi-piston release mechanism.
The piston-cylinder unit can also be supported axially on a housing wall, in particular a rear wall, of an internal combustion engine to be connected.
It can also be provided that the disconnect clutch can be actuated directly or indirectly via a lever by the disconnect clutch actuating device. The separating clutch can be designed to be normally closed or normally open.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Hybridmodul weiterhin eine Kupplungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungsvorrichtung, wobei die Kupplungseinrichtung radial zumindest bereichsweise und axial zumindest bereichsweise innerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet ist.
Eine jeweilige Teilkupplung der Kupplungseinrichtung kann dabei als eine Ein- oder Mehrscheibenkupplungsvorrichtung ausgeführt sein.
Vorzugsweise ist wenigstens eine Anpressplatte und eine Gegenanpressplatte der Kupplungseinrichtung jeweils drehfest mit einem Rotorträger verbunden, wobei der Rotor der elektrischen Maschine dabei zwecks Rotation um eine Rotationsachse des Hybridmoduls auf dem um die Rotationsachse drehbaren Rotorträger angeordnet ist. Dabei weist insbesondere die Anpressplatte der Kupplungseinrichtung einen Freiheitsgrad in axialer Richtung auf zwecks Beaufschlagung eines Reibbelags mit einer axial wirkenden Kraft zur Schließung eines Drehmoment-Übertragungspfads.According to a further aspect of the invention, the hybrid module further comprises a clutch device, in particular a double clutch device, the clutch device being arranged radially at least in areas and axially at least in areas within the space surrounded by the rotor.
A respective partial clutch of the clutch device can be designed as a single-disc or multiple-disc clutch device.
Preferably, at least one pressure plate and one counter pressure plate of the coupling device are each non-rotatably connected to a rotor arm, the rotor of the electrical machine being arranged on the rotor arm that can rotate around the axis of rotation for the purpose of rotation about an axis of rotation of the hybrid module. In particular, the pressure plate of the clutch device has one degree of freedom in the axial direction for the purpose of applying an axially acting force to a friction lining in order to close a torque transmission path.

In vorteilhafter Weise ist die Trennkupplung zumindest bereichsweise radial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass wenigstens ein Drehmomentübertragungselement der Trennkupplung zumindest bereichsweise radial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet ist.The separating clutch is advantageously arranged at least in some areas radially outside the space surrounded by the rotor.
In particular, it can be provided that at least one torque transmission element of the separating clutch is arranged at least in regions radially outside the space surrounded by the rotor.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung umfasst das Hybridmodul einen Sensor zur Detektion der Winkelposition des Rotors, welcher an einer zur mechanischen Kopplung des Hybridmoduls an ein Getriebe ausgestalteten Ausgangsseite des Hybridmoduls angeordnet ist.
Ein Element des Sensors zur Detektion der Rotorposition, wie zum Beispiel ein Geber, kann dabei an dem Rotorträger der elektrischen Maschine angeordnet sein, und ein weiterer Bestandteil des Sensors, wie zum Beispiel ein Aufnehmer, kann am Gehäuse des Hybridmoduls angeordnet sein.According to a further aspect of the invention, the hybrid module comprises a sensor for detecting the angular position of the rotor, which sensor is arranged on an output side of the hybrid module designed for mechanical coupling of the hybrid module to a transmission.
An element of the sensor for detecting the rotor position, such as an encoder, can be arranged on the rotor support of the electrical machine, and another component of the sensor, such as a pick-up, can be arranged on the housing of the hybrid module.

In einer konstruktiv vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich ein Gehäuse-Absatz des Gehäuses in Bezug zum Rotorträger radial innen in axialer Richtung, wobei zwischen diesem Gehäuse-Absatz und dem Rotorträger ein Stützlager zur zumindest radialen Lagerung des Rotorträgers angeordnet ist.
In vorteilhafter Ausgestaltung dient das Stützlager auch zur axialen Lagerung des Rotorträgers.
Der Gehäuse-Absatz kann mit einer sich im Wesentlichen radial erstreckenden Gehäusewand verbunden sein, wobei die Gehäusewand eine getriebeseitige Abgrenzung des Gehäuseinnenraums realisiert.
In Bezug zum Gehäuse-Absatz radial innen kann insbesondere ein Eingangselement der Getriebeeinheit, insbesondere zumindest eine Getriebeeingangswelle, oder ein Abtriebselement des Hybridmoduls, insbesondere eine Abtriebswelle, zwecks Anschluss an die Getriebeeinheit geführt sein.In a structurally advantageous embodiment of the invention, a housing shoulder of the housing extends radially inward in the axial direction with respect to the rotor arm, a support bearing for at least radial mounting of the rotor arm being arranged between this housing shoulder and the rotor arm.
In an advantageous embodiment, the support bearing also serves for the axial mounting of the rotor arm.
The housing shoulder can be connected to a housing wall extending essentially radially, the housing wall realizing a delimitation of the housing interior on the transmission side.
In relation to the housing shoulder, an input element of the transmission unit, in particular at least one transmission input shaft, or an output element of the hybrid module, in particular an output shaft, can be guided for the purpose of connection to the transmission unit.

In einer ergänzenden Ausführungsform ist eine Kupplungs-Betätigungseinrichtung, insbesondere eine Doppel-Kolben-Zylinder-Einheit, zur Betätigung der Kupplungseinrichtung auf dem Gehäuse-Absatz angeordnet.
Dabei kann die Kupplungs-Betätigungseinrichtung zudem oder alternativ auch an der Gehäusewand angeordnet sein.
Die Kupplungs-Betätigungsvorrichtung kann zwecks Übertragung von Betätigungskräften von der Doppel-Kolben-Zylinder-Einheit auf die Teilkupplungen der Kupplungseinrichtung z.B. jeweils einen Drucktopf oder eine Hebelübersetzung aufweisen.In a supplementary embodiment, a clutch actuation device, in particular a double piston-cylinder unit, for actuating the clutch device is arranged on the housing shoulder.
The clutch actuation device can also or alternatively be arranged on the housing wall.
For the purpose of transmitting actuating forces from the double piston-cylinder unit to the partial clutches of the coupling device, the clutch actuating device can each have, for example, a pressure pot or a lever transmission.

In vorteilhafter Weise weist ein radial innerer Rand eines Drehmomentübertragungselements der Trennkupplung einen größeren Abstand zu einer Rotationsachse des Hybridmoduls auf, als ein radial äußerer Rand des vom Rotor umgebenen Raums.
Ein derartiges Drehmomentübertragungselement kann zumindest ein Reibbelag-Paar aufweisen.Advantageously, a radially inner edge of a torque transmission element of the separating clutch is at a greater distance from an axis of rotation of the hybrid module than a radially outer edge of the space surrounded by the rotor.
Such a torque transmission element can have at least one pair of friction linings.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Hybridmodul eine Dämpfereinheit, insbesondere einen Schwingungsdämpfer, die im Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Trennkupplung und dem Rotorträger angeordnet ist. According to a further embodiment, the hybrid module comprises a damper unit, in particular a vibration damper, which is arranged in the torque transmission path between the separating clutch and the rotor carrier.

Das heißt, dass ein Ausgangselement der Trennkupplung mit einer Primärseite der Dämpfereinheit verbunden ist und somit die Trennkupplung mittelbar über die Dämpfereinheit mit dem Rotorträger verbunden ist. Die Dämpfereinheit weist zudem eine Sekundärseite auf, welche mit dem Rotorträger verbunden ist.
Insbesondere sind die Dämpfereinheit und die Trennkupplung dabei unmittelbar miteinander verbunden. Dabei kann die Trennkupplung selbst die Eingangsseite des Hybridmoduls ausbilden oder unmittelbar mit einem die Eingangsseite des Hybridmoduls realisierenden Bauteil, wie einer Zwischenwelle, verbunden sein. Insbesondere kann der Dämpfer als trockener Dämpfer ausgestaltet sein. Beispielsweise ist der Dämpfer ein Pendelwippendämpfer.
Weiterhin kann vorgesehen sein, die Dämpfereinheit und die Trennkupplung radial zumindest bereichsweise geschachtelt anzuordnen, wobei die Dämpfereinheit zumindest bereichsweise radial innerhalb der Trennkupplung angeordnet ist.This means that an output element of the separating clutch is connected to a primary side of the damper unit and thus the separating clutch is indirectly connected to the rotor arm via the damper unit. The damper unit also has a secondary side which is connected to the rotor arm.
In particular, the damper unit and the separating clutch are directly connected to one another. The separating clutch itself can form the input side of the hybrid module or can be connected directly to a component that realizes the input side of the hybrid module, such as an intermediate shaft. In particular, the damper can be designed as a dry damper. For example, the damper is a pendulum rocker damper.
Furthermore, it can be provided that the damper unit and the separating clutch are nested radially at least in some areas, the damper unit being arranged radially inside the separating clutch at least in areas.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist ein Reibbelagträger der Trennkupplung an den Rotorträger angeschlossen, und eine Anpresseinheit der Trennkupplung zum zumindest mittelbaren Anschluss an eine Verbrennungskraftmaschine eingerichtet. Die Anpresseinheit weist vorzugsweise eine Anpressplatte sowie eine damit drehfest verbundene Gegenanpressplatte auf, wobei die Anpressplatte und die Gegenanpressplatte der Anpresseinheit jeweils auf gegenüberliegenden axialen Seiten eines vom Reibbelagträger getragenen Reibbelags, insbesondere eines Reibbelag-Paars, angeordnet sind.
Entsprechend kann die Anpressplatte bzw. die Gegenanpressplatte als eine axiale Außenseite der Trennkupplung bezeichnet werden, wobei das Reibbelag-Paar als eine axiale Innenseite der Trennkupplung bezeichnet werden kann.
Die axiale Innenseite der Trennkupplung entspricht demnach einer Ausgangsseite der Trennkupplung, wobei die axiale Außenseite der Trennkupplung einer Eingangsseite der Trennkupplung entspricht.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anpress- oder Gegenanpressplatte als Eingangselement der Trennkupplung mittelbar über ein mit der Anpress- oder Gegenanpressplatte verbundenes Bauteil, wie eine Zwischenwelle, an die Verbrennungskraftmaschine angeschlossen ist.According to a further embodiment, a friction lining carrier of the separating clutch is connected to the rotor carrier, and a pressing unit of the separating clutch is set up for at least indirect connection to an internal combustion engine. The pressure unit preferably has a pressure plate and a counterpressure plate non-rotatably connected to it, the pressure plate and the counterpressure plate of the pressure unit each being arranged on opposite axial sides of a friction lining carried by the friction lining carrier, in particular a pair of friction linings.
Correspondingly, the pressure plate or the counter pressure plate can be referred to as an axially outside of the separating clutch, the friction lining pair being able to be referred to as an axially inside of the separating clutch.
The axial inside of the separating clutch accordingly corresponds to an output side of the separating clutch, the axial outside of the separating clutch corresponding to an input side of the separating clutch.
In particular, it can be provided that the pressure plate or counter pressure plate, as an input element of the separating clutch, is connected indirectly to the internal combustion engine via a component connected to the pressure plate or counter pressure plate, such as an intermediate shaft.

Zudem kann der Anschluss der Trennkupplung an den Rotorträger insbesondere mittelbar über zumindest ein mit dem Reibbelagträger als Ausgangselement der Trennkupplung verbundenes Bauteil, wie die Dämpfereinheit, realisiert sein.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Reibbelagträger über eine Verzahnung mit der Dämpfereinheit verbunden ist, wobei die Verzahnung eine Relativ-Bewegung in axialer Richtung zwischen Reibbelagträger und Dämpfereinheit zwecks axialer Bewegung des Reibbelagträgers zum Öffnen bzw. Schließen der Trennkupplung zulässt.In addition, the connection of the separating clutch to the rotor carrier can be realized in particular indirectly via at least one component, such as the damper unit, connected to the friction lining carrier as an output element of the separating clutch.
It can be provided that the friction lining is connected to the damper unit via a toothing, the toothing allowing a relative movement in the axial direction between the friction lining and the damper unit for the purpose of axial movement of the friction lining to open or close the separating clutch.

Das erfindungsgemäße Hybridmodul weist den Vorteil auf, dass die Trennkupplung axial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet ist und somit bei Betätigung der Trennkupplung von dieser abgegebene Wärme nicht oder wenigstens weniger Wärme in die elektrische Maschine eingebracht wird.
Zudem kann durch die Anordnung der Trennkupplung und der elektrischen Maschine in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum eine insbesondere axial sehr kurze Bauweise des Hybridmoduls gewährleistet werden.
Mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul können Kupplungsvorgänge beim Anfahren eines mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul ausgestalteten Kraftfahrzeugs über die Trennkupplung anstelle der Doppelkupplungsvorrichtung durchgeführt werden, sodass reibungsbedingte Wärme außerhalb des vom Rotor bzw. Rotorträger umgebenen Raums entsteht und die elektrische Maschine insgesamt wärmetechnisch gering belastet wird.The hybrid module according to the invention has the advantage that the separating clutch is arranged axially outside of the space surrounded by the rotor and thus, when the separating clutch is actuated, no heat emitted by it, or at least less heat, is introduced into the electrical machine.
In addition, by arranging the separating clutch and the electrical machine in a common housing interior, an especially axially very short construction of the hybrid module can be ensured.
With the hybrid module according to the invention, coupling processes can be carried out when starting a motor vehicle designed with the hybrid module according to the invention via the separating clutch instead of the double clutch device, so that friction-related heat is generated outside the space surrounded by the rotor or rotor carrier and the electrical machine is generally subjected to low thermal loads.

Die elektrische Maschine kann dazu eingesetzt werden, bei einem Synchronisationsvorgang zur Synchronisation der am Hybridmodul auf Eingangsseite und Ausgangsseite anliegenden Drehzahlen, insbesondere bei einem Synchronisationsvorgang während einer Überschneidungsschaltung bei Rückschaltung von einem fünften Gang auf einen zweiten Gang oder von einem sechsten Gang auf einen dritten Gang, die Verbrennungskraftmaschine zu beschleunigen und derart die beidseitig des Hybridmoduls anliegenden Drehzahlen aneinander anzugleichen.The electric machine can be used in a synchronization process to synchronize the speeds applied to the hybrid module on the input side and output side, in particular in a synchronization process during an overlapping shift when shifting down from a fifth gear to a second gear or from a sixth gear to a third gear, to accelerate the internal combustion engine and thus to adjust the speeds applied on both sides of the hybrid module to one another.

Die Trennkupplung kann dabei schlupfend betrieben werden. Entsprechend wird eine Teilkupplung der Doppelkupplungsvorrichtung beim Synchronisationsvorgang geringer belastet, wodurch der Wärmeeintrag in die elektrische Maschine gemindert wird.The separating clutch can be operated with slipping. Correspondingly, a partial clutch of the double clutch device is less loaded during the synchronization process, as a result of which the heat input into the electrical machine is reduced.

Des Weiteren wird erfindungsgemäß eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, die ein erfindungsgemäßes Hybridmodul, ein Antriebsaggregat, wie zum Beispiel eine Verbrennungskraftmaschine, sowie ein Getriebe aufweist, wobei das Hybridmodul mit einer Eingangsseite mit dem Antriebsaggregat und mit einer Ausgangsseite mit dem Getriebe mechanisch gekoppelt ist.
Das Gehäuse des Hybridmoduls, insbesondere der Gehäuse-Absatz, auf welchem das Stützlager für den Rotorträger sitzt, kann mechanisch fest mit einem Gehäuse des an das Hybridmodul angeschlossenen Getriebes verbunden sein.Furthermore, a drive arrangement for a motor vehicle is provided according to the invention, which has a hybrid module according to the invention, a drive unit, such as an internal combustion engine, and a transmission, the hybrid module being mechanically coupled with an input side to the drive unit and an output side to the transmission is.
The housing of the hybrid module, in particular the housing shoulder on which the support bearing for the rotor arm is seated, can be mechanically firmly connected to a housing of the transmission connected to the hybrid module.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es sind dargestellt in

  • 1: ein erfindungsgemäßes Hybridmodul gemäß einer ersten Ausführungsform in einer geschnittenen Seitenansicht und
  • 2: ein erfindungsgemäßes Hybridmodul gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer geschnittenen Seitenansicht.
The invention described above is explained below against the relevant technical background with reference to the accompanying drawings, which show preferred embodiments, explained in detail. The invention is in no way restricted by the purely schematic drawings, it being noted that the exemplary embodiments shown in the drawings are not restricted to the dimensions shown. They are shown in
  • 1 : a hybrid module according to the invention according to a first embodiment in a sectional side view and
  • 2 : a hybrid module according to the invention according to a second embodiment in a sectional side view.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 1 gemäß einer ersten Ausführungsform in einer geschnittenen Seitenansicht.
Das Hybridmodul 1 ist eingerichtet zum Ankoppeln einer hier nicht dargestellten Verbrennungskraftmaschine sowie eines hier nicht dargestellten Getriebes. Dabei umfasst das Hybridmodul 1 eine Trennkupplung 20, eine Dämpfereinheit 60, ausgestaltet als Schwingungsdämpfer, eine elektrische Maschine 10 sowie eine Kupplungseinrichtung 30, ausgestaltet als Doppelkupplungsvorrichtung.
In einem Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe sind die Trennkupplung 20, die Dämpfereinheit 60, die elektrische Maschine 10 und die Kupplungseinrichtung 30 in dieser Reihenfolge in Reihe angeordnet.
Eine mit der Trennkupplung 20 verbundene Zwischenwelle 82 bildet eine Eingangsseite 3 des Hybridmoduls 1 zum Ankoppeln der Verbrennungskraftmaschine, wobei die Kupplungseinrichtung 30 an einer Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 zur Ankopplung an das Getriebe ausgestaltet ist.
Ein Eingangselement 25 der Trennkupplung 20 ist mit der Zwischenwelle 82 fest verbunden und ein Ausgangselement 26 der Trennkupplung 20 ist mit einer Eingangsseite 25 der Dämpfereinheit 60 verbunden. Die Trennkupplung 20 umfasst eine Anpresseinheit 28, aufweisend eine Gegenanpressplatte 24 und eine Anpressplatte 23, sowie ein Reibbelag-Paar 22. Die Anpresseinheit 28 und das Reibbelag-Paar 22 bilden ein Trennkupplungs-Drehmomentübertragungselement 21 der Trennkupplung 20, wobei das Reibbelag-Paar 22 axial zwischen der Anpressplatte 23, angeordnet auf einer der elektrischen Maschine 10 abgewandten Seite der Trennkupplung 20, und der Gegenanpressplatte 24, angeordnet auf einer der elektrischen Maschine 10 zugewandten Seite der Trennkupplung 20, positioniert ist. Das Eingangselement 25 der Trennkupplung 20 ist hier durch ein fest mit der Gegenanpressplatte 24 verbundenes Verbindungselement 104 der Trennkupplung 20 realisiert und ein Ausgangselement 26 der Trennkupplung 20 ist durch einen das Reibbelag-Paar 22 tragenden Reibbelagträger 27 realisiert. Das Verbindungselement 104 ist radial innen mit der Zwischenwelle 82 verbunden, erstreckt sich in radialer Richtung und ist radial außen mit der Gegenanpressplatte 24 verbunden, wobei die Anpressplatte 23 axial zwischen dem Verbindungselement 104 und dem Reibbelag-Paar 22 bzw. axial zwischen dem Verbindungselement 104 und der Gegenanpressplatte 24 angeordnet ist.
Die Anpressplatte 23 ist mit einer Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100, ausgestaltet als Kolben-Zylinder-Einheit, zwecks Andrücken der Anpressplatte 23 an das Reibbelag-Paar 22 verbunden, wobei die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100 sich dabei auf einer hier nicht dargestellten Gehäusewand einer Verbrennungskraftmaschine abstützt. Die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100 greift zwecks der Verbindung zur Anpressplatte 23 in axialer Richtung durch das Verbindungselement 104 hindurch.
Der Reibbelagträger 27 erstreckt sich nach radial innen und ist über eine Verzahnung 90 mit der Eingangsseite 61 der Dämpfereinheit 60 drehfest verbunden.
Die Eingangsseite 61 der Dämpfereinheit 60 entspricht dabei einer Primärseite der Dämpfereinheit 60, wobei eine mit der elektrischen Maschine 10 verbundene Ausgangsseite 62 der Dämpfereinheit 60 einer Sekundärseite der Dämpfereinheit 60 entspricht.
Ein Stator 12 der elektrischen Maschine 10 ist fest mit einem Gehäuse 70 des Hybridmoduls 1 verbunden, wobei ein Rotor 11 der elektrischen Maschine 10 zwecks Rotation um eine Rotationsachse 2 des Hybridmoduls 1 auf einem drehbaren Rotorträger 13 angeordnet ist. Dazu ist der Rotorträger 13 mit einem Stützabschnitt 17 über ein Stützlager 91 auf einem Gehäuse-Absatz 71 eines Gehäuses 70 radial gelagert. Die elektrische Maschine 10 ist über einen Abschnitt 16 des Rotorträgers 13 mit der Ausgangsseite 62 der Dämpfereinheit 60 verbunden. Weiterhin ist ein Rotorlagesensor 15 zur Detektion der Winkelposition des Rotors 11 an der dem am Hybridmodul 1 anzuordnenden Getriebe zugewandten Seite des Hybridmoduls 1 bzw. der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 axial neben dem Rotor 11 angeordnet.
Der Gehäuse-Absatz 71 erstreckt sich dabei in axialer Richtung in Bezug zur Kupplungseinrichtung 30 radial innen und ist mit einer Gehäusewand 72 des Gehäuses 70 verbunden, wobei sich die Gehäusewand 72 vom Gehäuse-Absatz 71 in radialer Richtung an der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 erstreckt und einen vom Gehäuse 70 ausgebildeten Gehäuseinnenraum 73 getriebeseitig begrenzt. Der vom Gehäuse 70 ausgebildete Gehäuseinnenraum 73 entspricht einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum 74, in dem die Trennkupplung 20 und die elektrische Maschine 10 angeordnet sind.
Der Rotor 11 der elektrischen Maschine 10 umgibt radial einen Raum 14, in welchem die Kupplungseinrichtung 30 angeordnet ist. Dabei ist sowohl eine erste Teilkupplung 40 als auch eine zweite Teilkupplung 50 der als Doppelkupplungsvorrichtung ausgestalteten Kupplungseinrichtung 30 auf der der Trennkupplung 20 zugewandten Seite des Stützabschnitts 17 des Rotorträgers 13 angeordnet. Die erste wie auch die zweite Teilkupplung 40, 50 sind jeweils als Mehrscheibenkupplung ausgestaltet. Dabei sind eine Anpressplatte 41, eine Zwischenplatte 45 sowie eine Gegenanpressplatte 42 der ersten Teilkupplung 40 in radialer Richtung mit dem Rotorträger 13 verbunden und jeweils ein Reibbelag 43 der ersten Teilkupplung 40 ist axial zwischen Anpressplatte 41 und Zwischenplatte 45 bzw. Zwischenplatte 45 und Gegenanpressplatte 42 der ersten Teilkupplung 40 angeordnet, wobei ein Reibbelagträger 44 der ersten Teilkupplung 40 die Reibbeläge 43 trägt. Des Weiteren sind eine Anpressplatte 51, eine Zwischenplatte 55 sowie eine Gegenanpressplatte 52 der zweiten Teilkupplung 50 in radialer Richtung mit dem Rotorträger 13 verbunden und jeweils ein Reibbelag 53 der zweiten Teilkupplung 50 ist axial zwischen Anpressplatte 51 und Zwischenplatte 55 bzw. Zwischenplatte 55 und Gegenanpressplatte 52 der zweiten Teilkupplung 50 angeordnet, wobei ein Reibbelagträger 54 der ersten Teilkupplung 50 die Reibbeläge 53 trägt. Die Anpressplatten 41, 51 sowie die Zwischenplatten 45, 55 weisen zwecks Öffnung und Schließung der Teilkupplungen 40, 50 einen Freiheitsgrad in axialer Richtung auf.
Ein erstes, als der Reibbelagträger 44 der ersten Teilkupplung 40 ausgestaltetes Ausgangselement 31 der Kupplungseinrichtung 30 verbindet dabei die erste Teilkupplung 40 mit einer ersten Getriebeeingangswelle 80, wobei ein zweites, als Reibbelagträger 54 der zweiten Teilkupplung 50 ausgestaltetes Ausgangselement 32 der Kupplungseinrichtung 30 die zweite Teilkupplung 50 mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 81 verbindet.
Die erste Getriebeeingangswelle 80 sowie die zweite Getriebeeingangswelle 81 erstrecken sich radial innerhalb des Gehäuse-Absatzes 71 in Richtung der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 zwecks Anschluss des Hybridmoduls 1 an das Getriebe.
Eine Kupplungs-Betätigungseinrichtung 101 zur Betätigung der ersten Teilkupplung 40 und der zweiten Teilkupplung 50, ausgestaltet als Kolben-Zylinder-Einheiten, sind dabei an der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 radial auf dem Gehäuse-Absatz 71 sowie axial an der Gehäusewand 72 anliegend angeordnet. Dabei umfasst die Kupplungs-Betätigungseinrichtung 101 eine an der der Kupplungseinrichtung 30 axial abgewandten Seite des Stützabschnitts 17 des Rotorträgers 13 abgestützte Rückstellfeder 103 zwecks Ausgestaltung der Kupplungseinrichtung 30 als normal geöffnete Kupplungseinrichtung.
Ein radial innerer Rand des Trennkupplungs-Drehmomentübertragungselements 21 der Trennkupplung 20 weist hier einen größeren Abstand zur Rotationsachse 2 des Hybridmoduls 1 auf, als ein radial äußerer Rand der Anpressplatte 41, der Gegenanpressplatte 42, der Zwischenplatte 45 oder des Reibbelags 43 der ersten Teilkupplung 40 bzw. als ein radial äußerer Rand der Anpressplatte 51, der Gegenanpressplatte 52, der Zwischenplatte 55 oder des Reibbelags 53 der zweiten Teilkupplung 50 der Kupplungseinrichtung 30.
Ein von der Verbrennungskraftmaschine zu Verfügung gestelltes Drehmoment wird demnach über die Zwischenwelle 82 an die Trennkupplung 20 übertragen und bei geschlossener Trennkupplung 20 an die Dämpfereinheit 60 übertragen. Zwecks Realisierung eines Generatorbetriebs wird das Drehmoment weiter an die elektrische Maschine 10 geleitet und zudem an die Kupplungseinrichtung 30 geleitet. Über die Kupplungseinrichtung 30 kann das Drehmoment nun abhängig der Schaltung der Teilkupplungen 40, 50 entweder über die erste oder zweite Getriebeeingangswelle 80, 81 an das Getriebe übertragen werden. In umgekehrter Richtung kann am Getriebe anliegendes Drehmoment über die Getriebeeingangswellen 80,81 an die Kupplungseinrichtung 30 und von dort zwecks Rekuperation auf die elektrische Maschine 10 übertragen werden. 1 shows a hybrid module according to the invention 1 according to a first embodiment in a sectional side view.
The hybrid module 1 is set up for coupling an internal combustion engine, not shown here, and a transmission, not shown here. The hybrid module includes 1 a disconnect clutch 20th , a damper unit 60 , designed as a vibration damper, an electrical machine 10 and a coupling device 30th , designed as a double clutch device.
The separating clutch is in a torque transmission path between the internal combustion engine and the transmission 20th , the damper unit 60 who have favourited electric machine 10 and the coupling device 30th arranged in series in this order.
One with the disconnect clutch 20th connected intermediate shaft 82 forms an entry page 3 of the hybrid module 1 for coupling the internal combustion engine, wherein the coupling device 30th on an exit side 4th of the hybrid module 1 is designed for coupling to the transmission.
An input element 25th the disconnect clutch 20th is with the intermediate shaft 82 firmly connected and an output element 26th the disconnect clutch 20th is with an entry page 25th the damper unit 60 connected. The disconnect clutch 20th includes a pressing unit 28 , having a counter pressure plate 24 and a pressure plate 23 , as well as a pair of friction linings 22nd . The pressing unit 28 and the pair of friction linings 22nd form a clutch torque-transmitting element 21st the disconnect clutch 20th , the friction lining pair 22nd axially between the pressure plate 23 , arranged on one of the electrical machine 10 facing away from the clutch 20th , and the counter pressure plate 24 , arranged on one of the electrical machine 10 facing side of the clutch 20th is positioned. The input element 25th the disconnect clutch 20th is here by a firm with the counter pressure plate 24 connected connecting element 104 the disconnect clutch 20th realized and an output element 26th the disconnect clutch 20th is through a pair of friction linings 22nd bearing friction lining 27 realized. The connecting element 104 is radially inward with the intermediate shaft 82 connected, extends in the radial direction and is radially outside with the counter pressure plate 24 connected, the pressure plate 23 axially between the connecting element 104 and the pair of friction linings 22nd or axially between the connecting element 104 and the counter pressure plate 24 is arranged.
The pressure plate 23 is with a disconnect clutch actuator 100 , designed as a piston-cylinder unit, for the purpose of pressing the pressure plate 23 to the pair of friction linings 22nd connected, the disconnect clutch actuator 100 is supported on a housing wall, not shown here, of an internal combustion engine. The clutch actuator 100 reaches for the purpose of the connection to the pressure plate 23 in the axial direction through the connecting element 104 through.
The friction lining 27 extends radially inwards and is toothed 90 with the entry side 61 the damper unit 60 non-rotatably connected.
The entry page 61 the damper unit 60 corresponds to a primary side of the damper unit 60 , one with the electric machine 10 connected output side 62 the damper unit 60 a secondary side of the damper unit 60 corresponds.
A stator 12 the electric machine 10 is fixed to a housing 70 of the hybrid module 1 connected, being a rotor 11 the electric machine 10 for the purpose of rotation around an axis of rotation 2 of the hybrid module 1 on a rotating rotor arm 13 is arranged. In addition is the rotor arm 13 with a support section 17th via a support bearing 91 on a housing paragraph 71 a housing 70 radially supported. The electric machine 10 is about a section 16 of the rotor arm 13 with the exit side 62 the damper unit 60 connected. There is also a rotor position sensor 15th for detecting the angular position of the rotor 11 on the one on the hybrid module 1 to be arranged transmission facing side of the hybrid module 1 or the exit page 4th of the hybrid module 1 axially next to the rotor 11 arranged.
The housing paragraph 71 extends in the axial direction in relation to the coupling device 30th radially inside and is with a housing wall 72 of the housing 70 connected, with the housing wall 72 from the housing paragraph 71 in the radial direction on the output side 4th of the hybrid module 1 extends and one from the housing 70 trained housing interior 73 limited on the transmission side. The one from the case 70 trained housing interior 73 corresponds to a common housing interior 74 in which the disconnect clutch 20th and the electric machine 10 are arranged.
The rotor 11 the electric machine 10 radially surrounds a space 14th , in which the coupling device 30th is arranged. There is both a first partial coupling 40 as well as a second partial coupling 50 the clutch device designed as a double clutch device 30th on the the Disconnect clutch 20th facing side of the support section 17th of the rotor arm 13 arranged. The first as well as the second partial coupling 40 , 50 are each designed as a multi-plate clutch. There are also a pressure plate 41 , an intermediate plate 45 as well as a counter pressure plate 42 the first partial coupling 40 in the radial direction with the rotor arm 13 connected and each a friction lining 43 the first partial coupling 40 is axial between the pressure plate 41 and intermediate plate 45 or intermediate plate 45 and counter pressure plate 42 the first partial coupling 40 arranged, with a friction lining 44 the first partial coupling 40 the friction linings 43 wearing. There is also a pressure plate 51 , an intermediate plate 55 as well as a counter pressure plate 52 the second partial coupling 50 in the radial direction with the rotor arm 13 connected and each a friction lining 53 the second partial coupling 50 is axial between the pressure plate 51 and intermediate plate 55 or intermediate plate 55 and counter pressure plate 52 the second partial coupling 50 arranged, with a friction lining 54 the first partial coupling 50 the friction linings 53 wearing. The pressure plates 41 , 51 as well as the intermediate plates 45 , 55 point for the purpose of opening and closing the partial couplings 40 , 50 a degree of freedom in the axial direction.
A first, as the friction lining 44 the first partial coupling 40 designed output element 31 the coupling device 30th connects the first partial coupling 40 with a first transmission input shaft 80 , with a second, as a friction lining 54 the second partial coupling 50 designed output element 32 the coupling device 30th the second partial coupling 50 with a second transmission input shaft 81 connects.
The first transmission input shaft 80 as well as the second transmission input shaft 81 extend radially within the housing shoulder 71 towards the exit side 4th of the hybrid module 1 for connecting the hybrid module 1 to the transmission.
A clutch actuator 101 to operate the first partial clutch 40 and the second partial clutch 50 , designed as piston-cylinder units, are on the output side 4th of the hybrid module 1 radially on the housing shoulder 71 as well as axially on the housing wall 72 arranged adjacent. The clutch actuator includes 101 one on the coupling device 30th axially facing away from the side of the support section 17th of the rotor arm 13 supported return spring 103 for the purpose of designing the coupling device 30th as a normally open coupling device.
A radially inner edge of the clutch clutch torque transmitting element 21st the disconnect clutch 20th shows a greater distance to the axis of rotation here 2 of the hybrid module 1 on, as a radially outer edge of the pressure plate 41 , the counter pressure plate 42 , the intermediate plate 45 or the friction lining 43 the first partial coupling 40 or as a radially outer edge of the pressure plate 51 , the counter pressure plate 52 , the intermediate plate 55 or the friction lining 53 the second partial coupling 50 the coupling device 30th .
A torque made available by the internal combustion engine is accordingly transmitted via the intermediate shaft 82 to the disconnect clutch 20th transmitted and with the clutch closed 20th to the damper unit 60 transfer. In order to implement generator operation, the torque is passed on to the electric machine 10 and also to the coupling device 30th directed. Via the coupling device 30th the torque can now depend on the switching of the partial clutches 40 , 50 either via the first or second transmission input shaft 80 , 81 be transmitted to the transmission. In the opposite direction, torque applied to the transmission can be transmitted to the clutch device via the transmission input shafts 80, 81 30th and from there to the electrical machine for recuperation 10 be transmitted.

In 2 ist ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 1 gemäß einer zweiten Ausführungsform in einer geschnittenen Seitenansicht dargestellt.
Das Hybridmodul 1 in der zweiten Ausführungsform ist dabei im Wesentlichen äquivalent zur ersten Ausführungsform des Hybridmoduls 1 aus 1. Unterschiedlich ist lediglich die Ausgestaltung der Trennkupplung 20 bzw. der Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100.
In 2 ist die Gegenanpressplatte 24 der Trennkupplung 20 auf der der elektrischen Maschine 10 abgewandten Seite der Trennkupplung 20 angeordnet und die Anpressplatte 23 der Trennkupplung 20 ist auf der der elektrischen Maschine 10 zugewandten Seite der Trennkupplung 20 angeordnet, wobei die Gegenanpressplatte 24 hier unmittelbar mit der Zwischenwelle 82 verbunden ist.
Die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100 umfasst anders als in 1 einen Hebel 102, welcher sich auf der der Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100 zugewandten Seite der Gegenanpressplatte 24 abstützt und mit der Anpressplatte 23 verbunden ist.
Bei Betätigung der Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 100 wird der Hebel 102 entsprechend um den Punkt der gelenkigen Abstützung an der Gegenanpressplatte 24 gekippt und zieht die Anpressplatte 23 auf das Reibbelag-Paar 22 zwecks Schließung der Trennkupplung 20.In 2 is a hybrid module according to the invention 1 according to a second embodiment shown in a sectional side view.
The hybrid module 1 in the second embodiment is essentially equivalent to the first embodiment of the hybrid module 1 out 1 . The only difference is the design of the separating clutch 20th or the clutch actuator 100 .
In 2 is the counter pressure plate 24 the disconnect clutch 20th on that of the electric machine 10 facing away from the clutch 20th arranged and the pressure plate 23 the disconnect clutch 20th is on that of the electric machine 10 facing side of the clutch 20th arranged, the counter pressure plate 24 here directly with the intermediate shaft 82 connected is.
The clutch actuator 100 includes different than in 1 a lever 102 which is located on the clutch actuator 100 facing side of the counter pressure plate 24 supported and with the pressure plate 23 connected is.
When the clutch actuator is operated 100 becomes the lever 102 accordingly around the point of the articulated support on the counter pressure plate 24 tilted and pulls the pressure plate 23 on the pair of friction linings 22nd for the purpose of closing the disconnect clutch 20th .

Mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul sowie der damit ausgestatteten Antriebsanordnung lässt sich in konstruktiv einfacher Weise und bei effizient genutztem Bauraum eine geringe thermische Belastung der elektrischen Maschine realisieren.With the hybrid module according to the invention and the drive arrangement equipped with it, a low thermal load on the electrical machine can be implemented in a structurally simple manner and with efficiently used installation space.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
HybridmodulHybrid module
22
RotationsachseAxis of rotation
33
Eingangsseite des HybridmodulsEntry side of the hybrid module
44th
Ausgangsseite des Hybridmoduls Output side of the hybrid module
1010
elektrische Maschineelectric machine
1111
Rotorrotor
1212
Statorstator
1313
RotorträgerRotor arm
1414th
vom Rotor umgebener Raumspace surrounded by the rotor
1515th
RotorlagesensorRotor position sensor
1616
Abschnitt des RotorträgersSection of the rotor arm
1717th
Stützabschnitt des Rotorträgers Support section of the rotor arm
2020th
TrennkupplungDisconnect clutch
2121st
Trennkupplungs-DrehmomentübertragungselementSeparating clutch torque transmission element
2222nd
Reibbelag-PaarPair of friction linings
2323
AnpressplattePressure plate
2424
GegenanpressplatteCounter pressure plate
2525th
Eingangselement der TrennkupplungInput element of the disconnect clutch
2626th
Ausgangselement der TrennkupplungOutput element of the separating clutch
2727
ReibbelagträgerFriction lining
2828
Anpresseinheit Pressing unit
3030th
KupplungseinrichtungCoupling device
3131
erstes Ausgangselement der Kupplungseinrichtungfirst output element of the coupling device
3232
zweites Ausgangselement der Kupplungseinrichtung second output element of the coupling device
4040
Erste TeilkupplungFirst partial coupling
4141
Anpressplatte der ersten TeilkupplungPressure plate of the first partial coupling
4242
Gegenanpressplatte der ersten TeilkupplungCounter pressure plate of the first partial coupling
4343
Reibbelag der ersten TeilkupplungFriction lining of the first partial clutch
4444
Reibbelagträger der ersten TeilkupplungFriction lining carrier of the first partial clutch
4545
Zwischenplatte der ersten Teilkupplung Intermediate plate of the first partial coupling
5050
Zweite TeilkupplungSecond partial coupling
5151
Anpressplatte der zweiten TeilkupplungPressure plate of the second partial coupling
5252
Gegenanpressplatte der zweiten TeilkupplungCounter pressure plate of the second partial coupling
5353
Reibbelag der zweiten TeilkupplungFriction lining of the second partial clutch
5454
Reibbelagträger der zweiten TeilkupplungFriction lining carrier of the second partial clutch
5555
Zwischenplatte der zweiten Teilkupplung Intermediate plate of the second partial coupling
6060
DämpfereinheitDamper unit
6161
Eingangsseite der DämpfereinheitInput side of the damper unit
6262
Ausgangsseite der Dämpfereinheit Output side of the damper unit
7070
Gehäusecasing
7171
Gehäuse-AbsatzHousing paragraph
7272
GehäusewandHousing wall
7373
GehäuseinnenraumHousing interior
7474
gemeinsamer Gehäuseinnenraum common housing interior
8080
Erste GetriebeeingangswelleFirst transmission input shaft
8181
Zweite GetriebeeingangswelleSecond transmission input shaft
8282
Zwischenwelle Intermediate shaft
9090
VerzahnungInterlocking
9191
Stützlager Support bearing
100100
Trennkupplungs-BetätigungseinrichtungDisconnect clutch actuator
101101
Kupplungs-BetätigungseinrichtungClutch actuator
102102
Hebel der Trennkupplungs-BetätigungseinrichtungClutch actuator lever
103103
Rückstellfeder der Kupplungs-BetätigungseinrichtungReturn spring of the clutch actuator
104104
Verbindungselement der TrennkupplungConnecting element of the separating clutch

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2019015713 A1 [0002]WO 2019015713 A1 [0002]

Claims (10)

Hybridmodul (1) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridkraftfahrzeug, zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine sowie eines Getriebes, umfassend eine elektrische Maschine (10) mit einem Rotor (11), wobei der Rotor (11) radial einen Raum (14) umgibt, sowie weiterhin umfassend eine Trennkupplung (20) und ein Gehäuse (70), welches einen Gehäuseinnenraum (73) ausbildet, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) axial außerhalb des vom Rotor (11) umgebenen Raums (14) angeordnet ist und der Rotor (11) sowie die Trennkupplung (10) in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum (74) angeordnet sind.Hybrid module (1) for a motor vehicle, in particular for a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, comprising an electric machine (10) with a rotor (11), the rotor (11) radially surrounding a space (14), and further comprising a separating clutch (20) and a housing (70) which forms a housing interior (73), characterized in that the separating clutch (20) is arranged axially outside the space (14) surrounded by the rotor (11) and the rotor ( 11) and the separating clutch (10) are arranged in a common housing interior (74). Hybridmodul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (1) weiterhin eine Kupplungseinrichtung (30), insbesondere eine Doppelkupplungsvorrichtung, umfasst, wobei die Kupplungseinrichtung (30) radial zumindest bereichsweise und axial zumindest bereichsweise innerhalb des vom Rotor (11) umgebenen Raums (14) angeordnet ist.Hybrid module (1) after Claim 1 , characterized in that the hybrid module (1) further comprises a coupling device (30), in particular a double clutch device, the coupling device (30) being arranged radially at least in some areas and axially at least in some areas within the space (14) surrounded by the rotor (11) . Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (20) zumindest bereichsweise radial außerhalb des vom Rotor (11) umgebenen Raums (14) angeordnet ist.Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the separating clutch (20) is arranged at least in some areas radially outside the space (14) surrounded by the rotor (11). Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (1) einen Sensor (15) zur Detektion der Winkelposition des Rotors (11) umfasst, welcher an einer zur mechanischen Kopplung des Hybridmoduls (1) an ein Getriebe ausgestalteten Ausgangsseite (26) des Hybridmoduls angeordnet ist.Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid module (1) comprises a sensor (15) for detecting the angular position of the rotor (11), which is configured on a mechanical coupling of the hybrid module (1) to a transmission Output side (26) of the hybrid module is arranged. Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Gehäuse-Absatz (71) des Gehäuses (70) in Bezug zum Rotorträger (13) radial innen in axialer Richtung erstreckt, und zwischen diesem Gehäuse-Absatz (71) und dem Rotorträger (13) ein Stützlager (91) zur zumindest radialen Lagerung des Rotorträgers (13) angeordnet ist.Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a housing shoulder (71) of the housing (70) extends radially inward in the axial direction in relation to the rotor carrier (13), and between this housing shoulder (71) and a support bearing (91) for at least radial mounting of the rotor arm (13) is arranged on the rotor arm (13). Hybridmodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kupplungs-Betätigungseinrichtung (101), insbesondere eine Doppel-Kolben-Zylinder-Einheit, zur Betätigung der Kupplungseinrichtung (30) auf dem Gehäuse-Absatz (71) angeordnet ist.Hybrid module (1) after Claim 5 , characterized in that a clutch actuation device (101), in particular a double piston-cylinder unit, for actuating the clutch device (30) is arranged on the housing shoulder (71). Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein radial innerer Rand eines Drehmomentübertragungselements (21) der Trennkupplung (20) einen größeren Abstand zu einer Rotationsachse (2) des Hybridmoduls (1) aufweist, als ein radial äußerer Rand des vom Rotor (11) umgebenen Raums (14).Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a radially inner edge of a torque transmission element (21) of the separating clutch (20) is at a greater distance from an axis of rotation (2) of the hybrid module (1) than a radially outer edge of the space (14) surrounded by the rotor (11). Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (1) eine Dämpfereinheit (60), insbesondere einen Schwingungsdämpfer, umfasst, die im Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Trennkupplung (20) und dem Rotorträger (13) angeordnet ist.Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the hybrid module (1) comprises a damper unit (60), in particular a vibration damper, which is arranged in the torque transmission path between the separating clutch (20) and the rotor carrier (13) . Hybridmodul (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Reibbelagträger (27) der Trennkupplung (20) an den Rotorträger (13) angeschlossen ist, und eine Anpresseinheit (28) der Trennkupplung (20) zum Anschluss an eine Verbrennungskraftmaschine eingerichtet ist.Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a friction lining carrier (27) of the separating clutch (20) is connected to the rotor carrier (13), and a pressing unit (28) of the separating clutch (20) is set up for connection to an internal combustion engine is. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Hybridmodul (1) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie ein Antriebsaggregat, insbesondere eine Verbrennungskraftmaschine, sowie ein Getriebe, wobei das Hybridmodul (1) mit einer Eingangsseite (3) mit dem Antriebsaggregat und mit einer Ausgangsseite (4) mit dem Getriebe mechanisch gekoppelt ist.Drive arrangement for a motor vehicle, comprising a hybrid module (1) according to at least one of Claims 1 to 9 and a drive unit, in particular an internal combustion engine, and a transmission, the hybrid module (1) being mechanically coupled to the drive unit by an input side (3) and to the transmission by an output side (4).
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