DE102020116232A1 - Hybridmodul, Antriebsanordnung und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

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Christian DINGER
Erik Ernst
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug sowie eine Antriebsanordnung, die das Hybridmodul umfasst und einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, welcher wiederum die Antriebsanordnung umfasst. Das Hybridmodul (10) umfasst einen Drehschwingungsdämpfer (20), eine elektrische Rotationsmaschine (30) und eine Kupplung (40) zur Übertragung von Drehmoment vom Drehschwingungsdämpfer (20) auf eine anzuschließende Abtriebswelle (110), wobei an einer Eingangsseite (11) des Hybridmoduls (10) eine Primärseite (21) des Drehschwingungsdämpfers (20) angeordnet ist, eine Sekundärseite (25) des Drehschwingungsdämpfers (20) mit einem Kupplungseingang (43) der Kupplung (40) seriell drehfest gekoppelt ist sowie mit einem Rotor (31) der elektrischen Rotationsmaschine (30) seriell drehfest gekoppelt oder koppelbar ist, wobei das Hybridmodul (10) des Weiteren eine Drehmoment-Übertragungseinrichtung (80) aufweist, mit der bei Öffnung der Kupplung (40) ein zumindest die Sekundärseite (25) des Drehschwingungsdämpfers (20) umgehender Drehmoment-Übertragungspfad (100) zwischen der Eingangsseite (11) des Hybridmoduls (10) und der elektrischen Rotationsmaschine (30) realisierbar ist.Mit dem hier vorgeschlagenen Hybridmodul wird eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, mit welcher in bauraumsparender sowie zuverlässiger Weise ein Generator-Betrieb einer elektrischen Rotationsmaschine bei Abkopplung vom Antriebsstrang realisierbar ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug sowie eine Antriebsanordnung, die das Hybridmodul umfasst und einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, welcher wiederum die Antriebsanordnung umfasst.
  • Aus dem Stand der Technik sind Antriebsanordnungen für Kraftfahrzeuge bekannt, die unterschiedlichste Ausführungen an Hybridmodulen aufweisen.
    Diese Antriebsanordnungen umfassen in der Regel eine Verbrennungskraftmaschine, wobei das Hybridmodul der jeweiligen Antriebsanordnung meist mit einer Kupplungseinrichtung und zumindest einer elektrischen Rotationsmaschine ausgestattet ist.
    Ein mit einem Hybridmodul ausgestattetes Kraftfahrzeug kann entsprechend den Betrieb einer Verbrennungskraftmaschine mit einem elektromotorischen Antrieb kombinieren, so dass das Kraftfahrzeug mit deutlich verringertem Kraftstoffverbrauch und entsprechend weniger Emission betreibbar ist. Zudem erübrigt das Hybridmodul die Anordnung eines extra Starters und ermöglicht einen komfortablen Start-Stopp-Betrieb sowie mittels Rekuperation die Rückgewinnung von elektrischer Energie beim Bremsen. Durch die Kombination beider Antriebsarten lassen sich hohe Beschleunigungswerte verzeichnen. Bei separatem Betrieb der Verbrennungskraftmaschine lässt sich gleichzeitig die elektrische Rotationsmaschine im Generatorbetrieb betreiben, um einen Energiespeicher zu laden. Der separate Betrieb der elektrischen Rotationsmaschine ermöglicht geräuschgemindertes und emissionsfreies Fahren.
  • In einigen Antriebssystemen ist zwischen einer Verbrennungskraftmaschine als Antriebsaggregat, und einer Abtriebswelle, die eine Antriebswelle einer Achse des betreffenden Kraftfahrzeugs sein kann oder auch eine Getriebeeingangswelle sein kann, ein Drehschwingungsdämpfer eingesetzt, um die oszillierenden Drehbewegungen der Verbrennungskraftmaschine zu dämpfen und entsprechend ein schwingungsgedämpftes Drehmoment der jeweiligen angetriebenen Welle zur Verfügung zu stellen. Dabei ist der Drehschwingungsdämpfer dazu eingerichtet, die im das Antriebsaggregat, den Drehschwingungsdämpfer, die elektrische Rotationsmaschine sowie die Abtriebswelle umfassenden Schwing-System auftretenden Schwingungen zu dämpfen. Zu diesem Zweck weist der Drehschwingungsdämpfer eine entsprechende, geeignete Dämpfungscharakteristik auf.
  • Kommt es nun zwecks generativen Ladens zu einer Abkopplung der Abtriebswelle, ist somit das gesamte Schwing-System verändert. Zwecks generativem Betrieb der elektrischen Rotationsmaschine wird der elektrischen Rotationsmaschine Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine zugeleitet. Der dazwischen geschaltete Drehschwingungsdämpfer wirkt sich jedoch aufgrund seiner DämpfungsCharakteristik, die üblicherweise als zu weich bezeichnet wird, jetzt nicht mehr optimal schwingungsdämpfend aus, sondern es kann in Abhängigkeit der herrschenden Drehzahl-Verhältnisse sogar zu einem ungünstigen Aufschwingen des nunmehr verringerten Systems kommen.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug sowie eine Antriebsanordnung mit dem Hybridmodul und ein Antriebssystem zur Verfügung zu stellen, mit welchen in bauraumsparender sowie zuverlässiger Weise ein Generator-Betrieb einer elektrischen Rotationsmaschine bei Abkopplung vom Antriebsstrang realisierbar ist.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch das Hybridmodul gemäß Anspruch 1 sowie durch die Antriebsanordnung gemäß Anspruch 9 und den Antriebsstrang gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hybridmoduls sind in den Unteransprüchen 2 bis 8 angegeben.
  • 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.
  • Die Erfindung betrifft als ersten Aspekt ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, welches einen Drehschwingungsdämpfer, eine elektrische Rotationsmaschine und eine Kupplung zur Übertragung von Drehmoment vom Drehschwingungsdämpfer auf eine anzuschließende Abtriebswelle umfasst. Dabei ist an einer Eingangsseite des Hybridmoduls eine Primärseite des Drehschwingungsdämpfers angeordnet. Eine Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers ist mit einem Kupplungseingang der Kupplung seriell drehfest gekoppelt sowie mit einem Rotor der elektrischen Rotationsmaschine seriell drehfest gekoppelt oder koppelbar.
  • Das Hybridmodul weist des Weiteren eine Drehmoment-Übertragungseinrichtung auf, mit der bei Öffnung der Kupplung ein zumindest die Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers umgehender Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Eingangsseite des Hybridmoduls und der elektrischen Rotationsmaschine realisierbar ist.
  • Aufgrund einer bevorzugten drehfesten Anordnung der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers an der Eingangsseite des Hybridmoduls ist somit auch der Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers und der elektrischen Rotationsmaschine bei Öffnung der Kupplung hergestellt.
  • Der Kupplungseingang der Kupplung und die elektrische Rotationsmaschine sind entsprechend parallel zueinander angeordnet, und sind beide durch die Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers antreibbar. Die anzuschließende Abtriebswelle ist beispielsweise eine mit dem Hybridmodul zu koppelnde Radwelle oder auch die Eingangswelle eines mit dem Hybridmodul zu koppelnden Getriebes. Dabei ist unter dem Begriff der Abtriebswelle ein jegliches, ein Drehmoment weiterleitendes Element wie auch eine weitere Kupplung bzw. deren Antriebszapfen zu verstehen. Die Primärseite wird auch als Eingangsseite des Drehschwingungsdämpfers bezeichnet, und die Sekundärseite als Ausgangsseite des Drehschwingungsdämpfers.
  • Die Kupplung kann insbesondere geöffnet werden, wenn zwecks Laden einer Batterie Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf die elektrische Rotationsmaschine zu leiten ist. Bei geschlossener Kupplung werden von der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers eingetragene Drehschwingungen von dem Drehschwingungsdämpfer gedämpft, bevor sie auf die Abtriebswelle übertragen werden. Entsprechend ist der Drehschwingungsdämpfer für die Dämpfungen der Drehschwingungen in dem System ausgelegt, welches die Antriebsmaschine, den Drehschwingungsdämpfer selbst, die elektrische Rotationsmaschine sowie die angetriebene Abtriebswelle umfasst.
  • Bei geöffneter Kupplung wird über einen hergestellten Drehmoment-Übertragungspfad ein Drehmoment von der Eingangsseite des Hybridmoduls zur elektrischen Rotationsmaschine realisiert, um die elektrische Rotationsmaschine im Generatorbetrieb zu betreiben.
  • Bei Öffnung der Kupplung umfasst das System nicht mehr die angetriebene Abtriebswelle, so dass sich das Schwingverhalten des Systems ändert. Zu diesem Zweck wird der Drehschwingungsdämpfer bzw. dessen schwingungsdämpfenden Elemente durch den Drehmoment-Übertragungspfad überbrückt bzw. deaktiviert, so dass der Drehschwingungsdämpfer nicht mehr in dem reduzierten System aktiv ist. Zwar werden von der Antriebsmaschine eingebrachte Drehschwingungen nunmehr im Wesentlichen ungedämpft auf die elektrische Rotationsmaschine aufgebracht, jedoch ist dies im Ladebetrieb mittels der elektrischen Rotationsmaschine nicht schädlich.
  • Durch den die Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers umgehenden Drehmoment-Übertragungspfad sorgt also die Drehmoment-Übertragungseinrichtung dafür, dass von einer Primärseite des Drehschwingungsdämpfers eingetragene Drehschwingungen im Wesentlichen nicht von dem Drehschwingungsdämpfer geändert an die elektrische Rotationsmaschine übertragen werden. Entsprechend wirkt sich bei Schließung der Drehmoment-Übertragungseinrichtung der Drehschwingungsdämpfer nicht auf die von der Eingangsseite des Hybridmoduls auf die elektrische Rotationsmaschine übertragenen Drehschwingungen aus, so dass es nicht zu einem ungünstigen Aufschwingen des Systems kommen kann.
  • Das Hybridmodul ist also derart ausgestaltet, dass es zwecks DrehmomentÜbertragung von der angeschlossenen Antriebsmaschine auf lediglich die elektrische Rotationsmaschine versteift ist bzw. die Dämpfungswirkung des Drehschwingungsdämpfers abschaltet.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des Hybridmoduls ist vorgesehen, dass die Drehmoment-Übertragungseinrichtung dazu eingerichtet ist, formschlüssig Drehmoment zu übertragen.
  • Insbesondere kann dabei die Drehmoment-Übertragungseinrichtung zur Realisierung der formschlüssigen Drehmomentübertragung eine Verzahnung aufweisen, wobei die Verzahnung drehfest mit dem Kupplungseingang verbunden ist. Bei Eingriff der Verzahnung der Drehmoment-Übertragungseinrichtung in eine komplementär geformte Verzahnung an der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers kann diese insbesondere an bzw. in dessen Mitnehmerscheibe ausgebildet sein. Die Mitnehmerscheibe kann dabei insbesondere an eine Primärschwungscheibe einer angeschlossenen oder anzuschließenden Verbrennungskraftmaschine montiert oder montierbar sein. Dabei soll allerdings nicht ausgeschlossen werden, dass die komplementäre Verzahnung an einem anderen Bauteil ausgebildet ist, welches fest mit der Mitnehmerscheibe und/ oder der Primärschwungscheibe verbunden ist. Damit lässt sich eine Schwingbewegung des Drehschwingungsdämpfers blockieren und derart dessen Wirkung aufheben.
  • Der Kupplungseingang und die Verzahnung können integrale Bestandteile einer auf ihrer Drehachse verschiebbaren Baueinheit sein.
  • Insbesondere kann die Kupplung eine Klauenkupplung sein, wobei die verschiebbare Baueinheit eine Seite der Klauenkupplung ausbildet. Der Axialhub einer Schiebemuffe der Klauenkupplung führt zum Eingriff der Verzahnungen.
  • Die Verzahnung der verschiebbaren Baueinheit kann dabei in eine komplementär geformte Verzahnung an der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers eingreifen oder in eine an der Eingangsseite des Hybridmoduls, die fest mit der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers verbunden ist, angebrachte komplementäre Verzahnung eingreifen.
  • In einer weiteren Variante des Hybridmoduls ist vorgesehen, dass die Drehmoment-Übertragungseinrichtung eine Reibkupplung ist. Mit der Reibkupplung lässt sich der Drehschwingungsdämpfer versteifen bzw. dessen Schwingungstilgungswirkung mindern.
  • Die Reibkupplung kann dabei eine Tellerfeder umfassen, die axial einerseits reibschlüssig mit der Eingangsseite des Hybridmoduls zusammenwirkt oder zusammenwirken kann, und andererseits reibschlüssig zumindest indirekt mit dem Kupplungseingang zusammenwirkt oder zusammenwirken kann. Dabei kann die Tellerfeder auch reibschlüssig mit der fest an der Eingangsseite des Hybridmoduls angeordneten Primärseite des Drehschwingungsdämpfers zusammenwirken bzw. an dieser anliegen.
    Dabei kann mit dem Kupplungseingang axial fest ein Druckelement verbunden sein, das bei Öffnung der Kupplung zur Kraftbeaufschlagung der Tellerfeder in axialer Richtung dient.
    Der Axialhub der Schiebemuffe der Klauenkupplung führt zur Bewegung des Druckelements und damit zur Vergrößerung der Anpresskraft der Tellerfeder und demzufolge zu einem von der Tellerfeder realisierten Reibschluss.
  • Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, welche ein beschriebenes Hybridmodul sowie eine Antriebsmaschine mit einem Abtriebselement aufweist, wobei das Abtriebselement drehfest mit der Primärseite des Drehschwingungsdämpfers gekoppelt ist.
    Insbesondere ist die Antriebsmaschine eine Verbrennungskraftmaschine, wobei in diesem Fall das Abtriebselement die Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine ist.
  • In einer Ausführungsform der Antriebsanordnung umfasst diese des Weiteren auch eine zweite elektrische Rotationsmaschine, die es ermöglicht, bei von der Abtriebswelle abgekoppelter elektrischer Rotationsmaschine das Kraftfahrzeug elektromotorisch anzutreiben. Entsprechend wird die Antriebsanordnung derart genutzt, dass insbesondere gleichzeitig bei Öffnung der Kupplung zwischen der elektrischen Rotationsmaschine und der zweiten elektrischen Rotationsmaschine der Drehschwingungsdämpfer mittels Formschluss ausgesteift bzw. blockiert und damit stillgelegt wird bzw. mittels einer Reibeinrichtung steifer ausgestaltet wird.
  • Ergänzend wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welcher eine beschriebene Antriebsanordnung sowie ein Getriebe aufweist, dessen Eingangswelle als Abtriebswelle drehfest mit einem Kupplungsausgang der Kupplung des Hybridmoduls gekoppelt ist.
  • 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 ist dargestellt in
    • 1: das Hybridmodul in einer ersten Ausführungsform im Teilschnitt mit geschlossener Kupplung,
    • 2: das in 1 dargestellte Hybridmodul im Teilschnitt mit geöffneter Kupplung und geschlossenem Drehmoment-Übertragungspfad,
    • 3: das Hybridmodul in einer zweiten Ausführungsform im Teilschnitt mit geschlossener Kupplung, und in
    • 4: das in 3 dargestellte Hybridmodul im Teilschnitt mit geöffneter Kupplung und geschlossenem Drehmoment-Übertragungspfad.
  • Zunächst wird der Aufbau des Hybridmoduls 10 anhand der in den 1 bis 4 dargestellten unterschiedlichen Ausführungsformen erläutert. Zunächst wird der Aufbau des Hybridmoduls 10, der beiden in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen gemeinsam ist, anhand von 1 erläutert. 1 zeigt das Hybridmodul 10, welches an ein Abtriebselement 1, das insbesondere eine Kurbelwelle einer angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine sein kann, angeschlossen ist. In den 1-4 ist des Weiteren noch eine seitliche Begrenzung der angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine gezeigt, hier als Motorwand 2 bezeichnet. In einem Gehäuse 3 des Hybridmoduls 10 untergebracht befinden sich auf einer gemeinsamen Rotationsachse 4 angeordnet ein Drehschwingungsdämpfer 20 sowie eine elektrische Rotationsmaschine 30. Eine Primärseite 21 des Drehschwingungsdämpfers 20, welche in der hier dargestellten Ausführungsform als Mitnehmerscheibe 23 ausgebildet ist, ist drehfest mit einer Eingangsseite 11 des Hybridmoduls 10 gekoppelt. Des Weiteren ist mit der Mitnehmerscheibe 23 eine Schwungmasse 22 fest verbunden. Eine Sekundärseite 25 des Drehschwingungsdämpfers 20 ist drehfest mit einer Dämpfernabe 26 verbunden. Entsprechend kann ein von dem Abtriebselement 1 zur Verfügung gestelltes Drehmoment bzw. eine zur Verfügung gestellte Drehzahl, die mit Schwingungen behaftet ist, über den Drehschwingungsdämpfer 20 gedämpft der Dämpfernabe 26 zugeführt werden. Für diesen Fahrzustand ist der Drehschwingungsdämpfer 20 optimiert. Die Dämpfernabe 26 ist dabei über ein oder mehrere Drehlager 27 im Gehäuse 3 gelagert.
  • Mit dem Gehäuse 3 ist zudem der Stator 33 der elektrischen Rotationsmaschine 30 drehfest gekoppelt. Bezüglich dem Stator 33 ist der Rotor 31 der elektrischen Rotationsmaschine radial innen angeordnet. Der Rotor 31 ist dabei über einen Rotorträger 32 abgestützt, der wiederum drehfest mit der Sekundärseite 25 des Drehschwingungsdämpfers 20 und damit auch mit der Dämpfernabe 26 verbunden ist. Entsprechend lässt sich auch zusätzlich oder alternativ vom Abtriebselement zur Verfügung gestellten Drehmoment mittels der elektrischen Rotationsmaschine 30 der Dämpfernabe 26 Drehmoment von der elektrischen Rotationsmaschine 30 zuführen. Die Dämpfernabe 26 ist drehfest mit einer verschiebbaren Baueinheit 90 gekoppelt. Diese verschiebbare Baueinheit 90 ist entlang der Rotationsachse 4 verschiebbar. An einem axialen Endbereich bildet die verschiebbare Baueinheit 90 den Kupplungseingang 43 einer Kupplung 40 aus, mit der das Hybridmodul 10 mit einer Abtriebswelle 110 gekoppelt ist oder koppelbar ist. Diese Abtriebswelle 110 kann insbesondere eine Getriebe-Eingangswelle sein, oder auch ein Antriebselement einer Rad-Achse. Die Abtriebswelle 110 bildet entsprechend den Kupplungsausgang 44 der Kupplung 40 aus oder ist mit diesem verbunden. Die Kupplung 40 ist hier als eine Klauenkupplung ausgeführt, die auf der Seite des Kupplungseingangs 43 und somit an der Ausgangsseite des Hybridmoduls 12 Klauen 41 hat, die in entsprechend komplementär ausgestaltete Elemente am Kupplungsausgang 44 bzw. an der Abtriebswelle 110 eingreifen. Zwecks Realisierung der axialen Verlagerung zur Öffnung oder Schließung der Kupplung 40 ist die verschiebbare Baueinheit 90 als eine Schiebemuffe 92 ausgestaltet.
  • Die in den 1 und 2 dargestellte Ausführungsform des Hybridmoduls 10 umfasst eine Drehmoment-Übertragungseinrichtung 80, mit der ein Drehmoment-Übertragungspfad 100 von dem Abtriebselement 1 direkt auf die verschiebbare Baueinheit 90 realisierbar ist. Das bedeutet, dass dieser Drehmoment-Übertragungspfad, wie er in 2 angedeutet ist, den Drehschwingungsdämpfer 20 umgeht und somit eine direkte Kopplung zwischen dem Abtriebselement 1 und der verschiebbaren Baueinheit 90 und demzufolge auch mit der Kupplung 40 ermöglicht. Zu diesem Zweck ist an der dem Kupplungseingang 43 axial gegenüberliegenden Seite der verschiebbaren Baueinheit 90 eine Verzahnung 91 angeordnet, die bei axialer Verlagerung der verschiebbaren Baueinheit 90 in eine komplementär geformte Verzahnung 24 an der Primärseite 21 des Drehschwingungsdämpfers 20 eingreifen kann. In 1 ist diese axiale Verlagerung der verschiebbaren Baueinheit 90 noch nicht erfolgt, sodass hier noch kein Eingriff der Verzahnungen 91,24 stattgefunden hat.
  • Dabei ist die vorliegende Erfindung nicht auf den Eingriff der Verzahnung 91 an der Primärseite 21 des Drehschwingungsdämpfers 20 eingeschränkt, sondern die Verzahnung 91 könnte auch an einem anderen, mit der Eingangsseite 11 des Hybridmoduls 10 drehfest gekoppelten Bauteil eingreifen.
  • In 2 ist diese axiale Verlagerung der verschiebbaren Baueinheit 90 erfolgt, sodass die Verzahnung 91 der verschiebbaren Baueinheit 90 in die komplementär geformte Verzahnung 24 an der Primärseite 21 des Drehschwingungsdämpfers 20 eingreift. Die eigentlichen, schwingungsdämpfenden Elemente des Drehschwingungsdämpfers 20 sind jedoch nicht in den somit geschlossenen Drehmoment-Übertragungspfad 100 eingebunden, so dass Drehmoment unmittelbar formschlüssig von dem Abtriebselement 1 auf die verschiebbare Baueinheit 90 übertragen werden kann.
  • Die Dämpfernabe 26 sowie die verschiebbare Baueinheit 90 erlauben dabei eine axiale Relativbewegung zueinander.
  • Die 3 und 4 zeigen ein Hybridmodul mit einer alternativen Ausführungsform der Drehmoment-Übertragungseinrichtung 80. Hier ist eine an der Mitnehmerscheibe 23 des Drehschwingungsdämpfers 20 anliegende oder zur Anlage bringbare Tellerfeder 60 vorgesehen, welche sich axial gegenüberliegend an einem Druckelement 70 abstützt. Dieses Druckelement 70, welches auch als Kolbenblech bezeichnet wird, ist wiederum axial fest an der verschiebbaren Baueinheit 90 abgestützt. 3 zeigt den Zustand der geschlossenen Kupplung 40, bei der die Tellerfeder 60 im Wesentlichen unbelastet vorliegt. Kommt es nun zu einer axialen Verlagerung der verschiebbaren Baueinheit 90, wird dadurch wie in 4 gezeigt die Kupplung 40 geöffnet, und gleichzeitig das Druckelement 70 axial verlagert, sodass es die Tellerfeder 60 axial belastet. Dadurch stützt sich die Tellerfeder 60 axial an der Mitnehmerscheibe 23 ab. Entsprechend wird reibschlüssig der in 4 angedeutete Drehmoment-Übertragungspfad 100 bei Öffnung der Kupplung 40 geschlossen. In der in den 3 und 4 dargestellten Ausführungsform ist somit die Drehmoment-Übertragungseinrichtung 80 als eine Reibkupplung ausgeführt. Beiden Ausführungsformen ist gemeinsam, dass gleichzeitig bei Öffnung der Kupplung 40 ein Drehmoment-Übertragungspfad 100 geschlossen wird, der den Drehschwingungsdämpfer 20 bzw. dessen schwingungsdämpfende Elemente umgeht, so dass Drehmoment von der Abtriebswelle 1, die insbesondere eine Kurbelwelle einer angeschlossenen Verbrennungskraftmaschine sein kann, über die Drehmoment-Übertragungseinrichtung 80, die verschiebbare Baueinheit 90, die Dämpfernabe 26 und den Rotorträger 32 in die elektrische Rotationsmaschine 30 übertragen werden kann. Entsprechend kann bei geöffneter Kupplung 40 die elektrische Rotationsmaschine 30 als Generator betrieben werden, zum Laden eines elektrischen Energiespeichers. Der Drehschwingungsdämpfer 20 ist hier bei der Übertragung des Drehmomentes zur elektrischen Rotationsmaschine 30 nicht mehr dämpfend involviert, sodass auch sein Dämpfungsverhalten nicht von dem verkleinerten, nunmehr in Rotation befindlichen System ertragen werden muss.
  • Mit dem hier vorgeschlagenen Hybridmodul sowie mit der Antriebsanordnung und dem Antriebssystem werden Einrichtungen zur Verfügung gestellt, mit welchen in bauraumsparender sowie zuverlässiger Weise ein Generator-Betrieb einer elektrischen Rotationsmaschine bei Abkopplung vom Antriebsstrang realisierbar ist.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Abtriebselement
    2
    Motorwand
    3
    Gehäuse
    4
    Rotationsachse
    10
    Hybridmodul
    11
    Eingangsseite
    12
    Ausgangsseite
    20
    Drehschwingungsdämpfer
    21
    Primärseite des Drehschwingungsdämpfers
    22
    Schwungmasse
    23
    Mitnehmerscheibe
    24
    komplementär geformte Verzahnung
    25
    Sekundärseite des Drehschwingungsdämpfers
    26
    Dämpfernabe
    27
    Drehlager
    30
    elektrische Rotationsmaschine
    31
    Rotor
    32
    Rotorträger
    33
    Stator
    40
    Kupplung
    41
    Klaue
    43
    Kupplungseingang
    44
    Kupplungsausgang
    60
    Tellerfeder
    70
    Druckelement
    80
    Drehmoment-Übertragungseinrichtung
    90
    verschiebbare Baueinheit
    91
    Verzahnung
    92
    Schiebemuffe
    100
    Drehmoment-Übertragungspfad
    110
    Abtriebswelle

Claims (10)

  1. Hybridmodul (10) für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Drehschwingungsdämpfer (20), eine elektrische Rotationsmaschine (30) und eine Kupplung (40) zur Übertragung von Drehmoment vom Drehschwingungsdämpfer (20) auf eine anzuschließende Abtriebswelle (110), wobei an einer Eingangsseite (11) des Hybridmoduls (10) eine Primärseite (21) des Drehschwingungsdämpfers (20) angeordnet ist, eine Sekundärseite (25) des Drehschwingungsdämpfers (20) mit einem Kupplungseingang (43) der Kupplung (40) seriell drehfest gekoppelt ist sowie mit einem Rotor (31) der elektrischen Rotationsmaschine (30) seriell drehfest gekoppelt oder koppelbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (10) des Weiteren eine Drehmoment-Übertragungseinrichtung (80) aufweist, mit der bei Öffnung der Kupplung (40) ein zumindest die Sekundärseite (25) des Drehschwingungsdämpfers (20) umgehender Drehmoment-Übertragungspfad (100) zwischen der Eingangsseite (11) des Hybridmoduls (10) und der elektrischen Rotationsmaschine (30) realisierbar ist.
  2. Hybridmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Übertragungseinrichtung (80) dazu eingerichtet ist, formschlüssig Drehmoment zu übertragen.
  3. Hybridmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Übertragungseinrichtung (80) eine Verzahnung (91) aufweist zur Realisierung der formschlüssigen Drehmomentübertragung, wobei die Verzahnung (91) drehfest mit dem Kupplungseingang (43) verbunden ist.
  4. Hybridmodul nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungseingang (43) und die Verzahnung (91) integrale Bestandteile einer auf ihrer Drehachse verschiebbaren Baueinheit (90) sind.
  5. Hybridmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (40) eine Klauenkupplung ist, und dass die verschiebbare Baueinheit (90) eine Seite der Klauenkupplung ausbildet.
  6. Hybridmodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmoment-Übertragungseinrichtung (80) eine Reibkupplung ist.
  7. Hybridmodul nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkupplung eine Tellerfeder (60) umfasst, die axial einerseits reibschlüssig mit der Eingangsseite (11) des Hybridmoduls (10) zusammenwirkt oder zusammenwirken kann, und andererseits reibschlüssig zumindest indirekt mit dem Kupplungseingang (43) zusammenwirkt oder zusammenwirken kann.
  8. Hybridmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass mit dem Kupplungseingang (43) axial fest ein Druckelement (70) verbunden ist, das bei Öffnung der Kupplung (40) zur Kraftbeaufschlagung der Tellerfeder (60) in axialer Richtung dient.
  9. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Hybridmodul (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 sowie eine Antriebsmaschine mit einem Abtriebselement (1), wobei das Abtriebselement (1) drehfest mit der Primärseite (21) des Drehschwingungsdämpfers (20) gekoppelt ist.
  10. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine Antriebsanordnung gemäß Anspruch 9 sowie ein Getriebe, dessen Eingangswelle als Abtriebswelle (110) drehfest mit einem Kupplungsausgang (44) der Kupplung (40) des Hybridmoduls (10) gekoppelt ist.
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