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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Hybridmotorbaugruppe, die einen Drehmomentwandler und einen Elektromotor enthält, und insbesondere eine Rotorträgeranordnung, die die Verwendung der Ölfüllung für den Drehmomentwandler zum Kühlen eines Rotors des Elektromotors ermöglicht, während die Umgebung eines Stators eines Elektromotors trocken bleibt.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bekannt ist die Verwendung von Automatikgetriebefluid (ATF) zum Kühlen eines Elektromotors in einer Hybridbaugruppe für ein Kraftfahrzeug. In den
US-Patentschriften 7 173 358 und
4 311 932 wird eine Rotorkühlung beschrieben. Genauer gesagt, das ATF wird durch eine Antriebswelle des Getriebes gepumpt, um entlang eines Rotors eines Elektromotors herauszufließen und Endwicklungen des Stators in dem Elektromotor zu bespritzen. Dann fließt das ATF zurück in den Getriebesumpf. Die obige Anordnung führt aufgrund des Strömungswiderstands des ATF in dem Luftspalt zwischen dem Rotor und dem Stator in dem Drehmomentwandler zu hohen Leistungsverlusten, da sich der Drehmomentwandler in dem aufgespritzten ATF drehen muss. Ferner kann zum Zuführen von ausreichend Kühlöl zum Rotor und zum Getriebe bei niedrigen Motordrehzahlen eine größere Pumpe erforderlich sein. Nach dem Kühlen des Rotors fließt das Fluid unter Umgehung des Getriebeölkühlers wieder zurück in den Getriebesumpf. Das Fluid hat dann jedoch viel Wärme aufgenommen, wodurch die Temperatur im Sumpf ansteigt und die Kühlkapazität des Fluids verringert wird.
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KU RZDARSTELLU NG
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Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird eine Hybridmotorbaugruppe bereitgestellt, die enthält: eine Drehachse; einen Drehmomentwandler; einen Elektromotor mit einem Stator und einem Rotor; und einen Rotorträger. Der Drehmomentwandler enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein drehfest mit dem Deckel verbundenes Laufrad; und eine hydraulisch mit dem Laufrad verbundene Turbine. Der Rotorträger ist mit dem Rotor verbunden und enthält eine Kühlkammer. Die Kühlkammer ist zumindest teilweise von dem Rotor umschlossen, gegen den Stator abgedichtet und zum Aufnehmen von Kühlfluid eingerichtet.
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Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird eine Hybridmotorbaugruppe bereitgestellt, die enthält: eine Drehachse; einen Drehmomentwandler; einen Elektromotor; einen Rotorträger; und einen Flansch. Der Drehmomentwandler enthält: einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein drehfest mit dem Deckel verbundenes Laufrad und eine hydraulisch mit dem Laufrad verbundene Turbine. Der Elektromotor enthält einen Stator und einen Rotor. Der Rotorträger ist mit dem Rotor verbunden und enthält eine Kühlkammer, die zumindest teilweise von dem Rotor umschlossen ist. Der Flansch ist drehfest mit dem Rotor verbunden und enthält einen Einlasskanal, der hydraulisch mit der Kühlkammer verbunden und so angeordnet ist, dass er ein Kühlfluid aufnimmt, und einen Auslasskanal, der hydraulisch mit der Kühlkammer verbunden und so angeordnet ist, dass das Kühlfluid abgelassen wird.
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Gemäß hierin veranschaulichten Aspekten wird ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridmodulbaugruppe bereitgestellt, das beinhaltet: Überführen eines Kühlfluids von einem ersten Kanal in einer Getriebe-Antriebswelle zu einem Einlasskanal in einem drehfest mit der Antriebswelle des Getriebes verbundenen Flansch; Fließen des Kühlfluids von dem Einlasskanal durch eine zumindest teilweise von einem Rotor des Elektromotors und von einem drehfest mit dem Rotor und dem Flansch verbundenen Rotorträger umschlossene Kühlkammer; Fließen des Kühlfluids aus der Kühlkammer durch einen Auslasskanal in dem Flansch zu einem zweiten Kanal in der Antriebswelle des Getriebes; und Fließen des Kühlfluids aus dem zweiten Kanal in einen Drehmomentwandler, wobei der Drehmomentwandler einen Deckel zum Aufnehmen eines Drehmoments, ein drehfest mit dem Deckel verbundenes Laufrad und eine hydraulisch mit dem Laufrad verbundene Turbine enthält.
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Figurenliste
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Es werden verschiedene Ausführungsformen lediglich beispielhaft unter Bezugnahme auf die beiliegenden schematischen Zeichnungen offenbart, in denen entsprechende Bezugszeichen jeweils entsprechende Teile bezeichnen, wobei:
- 1 eine Teilquerschnittsansicht einer Hybridmotorbaugruppe ist;
- 2 eine Einzelheit eines in 1 gezeigten Drehmomentwandlers ist;
- 3 eine Einzelheit des Bereichs 3 in 1 ist;
- 4 eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Schnittlinie 4-4 in 1 ist;
- 5 eine perspektivische Ansicht eines in 1 gezeigten Innenträgers ist;
- 6 eine perspektivische Ansicht eines in 1 gezeigten Außenträgers ist;
- 7 eine Teilquerschnittsansicht einer Hybridmotorbaugruppe mit einem Statorkühlmantel ist;
- 8 eine Einzelheit eines Flanschs für eine Hybridmotorbaugruppe ist; und
- 9 eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems zum Darstellen der in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Von vornherein sollte einsichtig sein, dass gleiche Zeichnungsnummern in verschiedenen Zeichnungsansichten identische oder funktionell ähnliche Strukturelemente der Offenbarung bezeichnen. Es sollte klar sein, dass die beanspruchte Offenbarung nicht auf die offenbarten Aspekte beschränkt ist.
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Außerdem ist klar, dass diese Offenbarung nicht auf die jeweils beschriebenen Verfahrensweisen, Materialien und Modifikationen beschränkt ist und insofern natürlich variieren kann. Es ist auch klar, dass die hierin verwendeten Begriffe nur zum Beschreiben einzelner Aspekte dienen und nicht den Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung einschränken sollen.
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Sofern nicht anderweitig definiert, haben alle hierin verwendeten technischen und wissenschaftlichen Begriffe dieselbe Bedeutung, wie sie dem Fachmann geläufig sind, an den sich diese Offenbarung richtet. Es sollte klar sein, dass zum Umsetzen oder Testen der Offenbarung beliebige Verfahren, Einheiten oder Materialien verwendet werden können, die den hierin beschriebenen ähnlich oder gleichwertig sind.
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9 ist eine perspektivische Ansicht eines Zylinderkoordinatensystems 10 zum Darstellen der in der vorliegenden Anmeldung verwendeten räumlichen Begriffe. Die vorliegende Anmeldung wird zumindest teilweise in Verbindung mit einem Zylinderkoordinatensystem beschrieben. Das System 10 weist eine Drehachse oder Längsachse 11 auf, die als Bezug für die folgenden räumlichen und Richtungsbegriffe dient. Einander entgegengesetzte axiale Richtungen AD1 und AD2 sind parallel zur Achse 11. Eine radiale Richtung RD1 steht senkrecht zur Achse 11 und weist von der Achse 11 weg. Eine radiale Richtung RD2 steht senkrecht zur Achse 11 weist zur Achse 11 hin. Entgegengesetzte Umfangsrichtungen CD1 und CD2 sind durch einen Endpunkt eines bestimmten (zur Achse 11 senkrechten) Radius R definiert, der um die Achse 11 rotiert, zum Beispiel im Uhrzeigersinn beziehungsweise entgegen dem Uhrzeigersinn.
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Zum Verdeutlichen der räumlichen Begriffe dienen Objekte 12, 13 und 14. Zum Beispiel wird eine axiale Fläche wie beispielsweise die Fläche 15A des Objekts 12 durch eine mit der Achse 11 koplanare Ebene gebildet. Jedoch handelt es sich bei jeder zur Achse 11 parallelen ebenen Fläche um eine axiale Fläche. Zum Beispiel handelt es sich bei der zur Achse 11 parallelen Fläche 15B auch um eine axiale Fläche. Eine axiale Kante wird durch eine zur Achse 11 parallele Kante wie die Kante 15C gebildet. Eine radiale Fläche wie die Fläche 16A des Objekts 13 wird durch eine zur Achse 11 senkrechte und mit einem Radius wie zum Beispiel dem Radius 17A gebildet. Eine radiale Kante ist mit einem Radius der Achse 11 kollinear. Zum Beispiel ist die Kante 16B kollinear mit dem Radius 17B. Die Fläche 18 des Objekts 14 bildet eine zylindrische oder Umfangsfläche. Zum Beispiel verläuft der durch den Radius 20 definierte Umfang 19 durch die Fläche 18.
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Eine axiale Bewegung verläuft in der axialen Richtung AD1 oder AD2. Eine radiale Bewegung verläuft in der radialen Richtung RD1 oder RD2. Eine Umfangs- oder Drehbewegung verläuft in der Umfangsrichtung CD1 oder CD2. Die Begriffe „axial“, „radial“ und „Umfangs-“ beziehen sich auf eine Bewegung oder Ausrichtung parallel zur Achse 11, senkrecht zur Achse 11 beziehungsweise um die Achse 11. Zum Beispiel erstreckt sich eine axial angeordnete Fläche oder Kante in der Richtung AD1, eine radial angeordnete Fläche oder Kante erstreckt sich in der Richtung RD1, und eine auf dem Umfang angeordnete Fläche oder Kante erstreckt sich in der Richtung CD1.
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1 ist eine Teilquerschnittsansicht einer Hybridmotorbaugruppe 100.
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2 ist eine Einzelheit eines in 1 gezeigten Drehmomentwandlers. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 1 und 2 zu sehen. Die Hybridmotorbaugruppe 100 enthält einen Drehmomentwandler 102, einen Elektromotor 104, einen Rotorträger 106 und einen Flansch 108. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist der Flansch 108 getrennt vom Rotorträger 106 gebildet und drehfest mit dem Rotorträger 106 verbunden. Gemäß einer (nicht gezeigten) beispielhaften Ausführungsform ist der Flansch 108 zusammen mit dem Rotorträger 106 gebildet (dessen Bestandteil). Der Drehmomentwandler 102 enthält: einen Deckel 110 zum Aufnehmen eines Drehmoments; ein Laufrad 112, das drehfest mit dem Deckel 110 verbunden ist und mindestens eine Laufradschaufel 114 enthält; und eine Turbine 116, die hydraulisch mit dem Laufrad 112 verbunden ist und mindestens eine Turbinenschaufel 118 enthält. Der Elektromotor 104 enthält einen Stator 120 und einen Rotor 122. Der Rotorträger 106 ist drehfest mit dem Rotor 122 verbunden und enthält mindestens eine Kühlkammer 124 zum Aufnehmen von Kühlfluid CF. Die Kühlkammer 124 ist zumindest teilweise von dem Rotor 122 umschlossen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist die Kühlkammer 124: gegen den Stator 120 zum Beispiel durch Dichtungen 125 abgedichtet; und gegen den Luftspalt 126 zum Beispiel durch Dichtungen 125 abgedichtet. Der Spalt 126 ist wie in der Technik bekannt radial zwischen dem Rotor 122 und dem Stator 120 angeordnet.
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Bei dem Kühlfluid CF kann es sich um ein beliebiges in der Technik bekanntes Kühlfluid handeln, zum Beispiel ein Automatikgetriebefluid. Unter „gegen den Stator 120 abgedichtet“ ist zu verstehen, dass das Kühlfluid CF nicht aus der Kammer 124 herausfließt und in Kontakt mit dem Stator 120 gelangt. Unter „gegen den Luftspalt 126“ abgedichtet ist zu verstehen, dass das Fluid CF nicht aus der Kammer 124 in den Spalt 126 fließt. Somit arbeitet der Stator 120 in einer trockenen Umgebung, und es entsteht kein Schleppmoment aufgrund des viskosen Fluids im Spalt 126. Mit anderen Worden, der Stator 120 und der Luftspalt 126 sind von der Kammer 124 und dem Fluid CF getrennt. Unter „drehfest miteinander verbundenen Komponenten“ ist zu verstehen, dass: die Komponenten so miteinander verbunden sind, dass sich alle diese Komponenten drehen, sobald sich eine der Komponenten dreht; und eine Relativdrehung zwischen den Komponenten nicht möglich ist. Eine radiale und/oder axiale Bewegung von drehfest miteinander verbundenen Komponenten in Bezug zueinander ist möglich, aber nicht erforderlich.
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Der Flansch 108 enthält einen Einlasskanal 128 und einen Auslasskanal 130. Die Kanäle 128 und 130 sind hydraulisch mit der Kammer 124 verbunden. Das heißt, die Kanäle 128 und 130 sind zur Kammer 124 hin offen. Der Kanal 128 dient zum Aufnehmen des Kühlfluids CF vom Kanal CH1 in der Antriebswelle TIS des Getriebes und zum Weiterleiten des Fluids CF zur Kammer 124, um den Rotor 122 zu kühlen. Durch den Kanal 130 wird das Fluid CF aus der Kammer 124 ausgeleitet und in den Kanal CH2 in der Welle TIS überführt. Der Kanal CH1 ist gegen den Kanal CH2 abgedichtet. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform sind die Kanäle 128 und 130 axial aufeinander ausgerichtet und axial gegeneinander versetzt. Gemäß einer (nicht gezeigten) beispielhaften Ausführungsform sind beide Kanäle 128 und 130 axial gegeneinander und in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt.
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Der Rotor 122 ist drehfest mit der Antriebswelle TIS des Getriebes verbunden. Der Drehmomentwandler 102 ist so beschaffen, dass er vom Kanal CH2 das Fluid CF als Fluidfüllung für den Drehmomentwandler 102 aufnimmt. Das Fluid CF fließt zum Beispiel in den Drehmomentwandler 102 und durch den vom Laufrad 112 und der Turbine 116 gebildeten Torus 132.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform handelt es sich bei dem Drehmomentwandler 102 um einen Dreiwege-Drehmomentwandler, der enthält: eine Überbrückungskupplung 134; eine Betätigungskammer 136; eine Ausrückkammer 138; und einen Torsionsschwingungsdämpfer 140. Die Kupplung 134 enthält ein Kolbenblech 142. Die Kammer 136 ist zumindest teilweise durch das Kolbenblech 142 und die Stützscheibe 143 gebildet. Das Fluid CF fließt aus dem Kanal CH2 in die Kammer 138. In einem Überbrückungsmodus des Drehmomentwandlers 102, in dem der Deckel 110 in das Kolbenblech 142 eingreift und insbesondere drehfest mit diesem verbunden ist, fließt das Fluid F1 aus dem durch die Statorwelle SS und die Welle TIS gebildeten Kanal CH3 in die Kammer 136. Eine durch das Fluid F1 in der Kammer 136 ausgeübte Kraft FC1 in der Richtung AD1 ist größer als eine in der Richtung AD2 durch das Fluid CF in der Kammer 138 ausgeübte Kraft FC2 und bewirkt ein Verschieben des Kolbenblechs 142 in der axialen Richtung AD1, um das Kolbenblech 142 und die Antriebsscheibe 144 des Schwingungsdämpfers 140 drehfest mit dem Deckel 110 zu verbinden.
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Dann wird das Drehmoment wie in der Technik bekannt vom Deckel 110 zur Abtriebsnabe 145 übertragen, die drehfest mit der Welle TIS verbunden ist, durch den Schwingungsdämpfer 140. Die Kammer 138 ist im Überbrückungsmodus hydraulisch mit dem Torus 132 verbunden, das heißt, das Fluid CF fließt während des Überbrückungsmodus aus der Kammer 138 in den Torus 132. Zum Beispiel fließt das Fluid CF aus der Kammer 138 durch (nicht gezeigte) Nuten in einem Reibungsmaterial FM, das zwischen dem Kolbenblech 142 und dem Deckel 110 angeordnet ist, zum Torus 132. Das Fluid CF tritt aus dem Torus 132 aus und in den Kanal CH4 ein. Der Kanal CH4 ist zumindest teilweise durch die Nabe 146 und die Welle SS gebildet. Die Nabe 146 ist drehfest mit dem Laufradgehäuse 147 verbunden. Das Gehäuse 147 ist drehfest mit dem Deckel 110 verbunden.
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In einem Drehmomentwandlermodus ist die Kraft FC2 größer als die Kraft FC1, zum Beispiel wird zumindest ein Teil des Fluids F1 aus der Kammer 136 ausgeleitet, sodass das Kolbenblech 142 in der axialen Richtung AD2, die der Richtung AD1 entgegengesetzt ist, verschoben und vom Deckel 110 getrennt wird. Dann wird das Drehmoment wie in der Technik bekannt vom Deckel 110 zum Laufrad 112 übertragen.
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3 ist eine Einzelheit des Bereichs 3 in 1.
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4 ist eine Querschnittsansicht allgemein entlang der Schnittlinie 4-4 in 1.
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5 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Innenträgers 148.
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6 ist eine perspektivische Ansicht des in 1 gezeigten Außenträgers 150. Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 1 bis 6 zu sehen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Rotorträger 106 einen Innenträger 148 und einen Außenträger 150. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Baugruppe 100 mehrere Kühlkammern 124. Die obige Erörterung bezüglich der Kammer 124 ist auf jede der mehreren Kammern 124 anwendbar. Jede Kammer 124 ist durch einen entsprechenden Kanal 152 im Innenträger 148 und einen entsprechenden Abschnitt 154 der radial inneren Fläche 156 des Außenträgers 150 gebildet. Zum Beispiel sind Abschnitte 158 der radial äußeren Fläche 160 des Innenträgers 148 teilweise von entsprechenden Kanälen 152 umschlossen. Die Abschnitte 154 und 158 können aneinander anliegen, um eine Strömung des Fluids CF zwischen den Abschnitten 154 und 158 zu verhindern, oder die Abschnitte 154 und 158 können geringfügig voneinander getrennt sein, um eine Strömung des Fluids CF zwischen den Abschnitten 154 und 158 zuzulassen. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ist das Fluid CF in beiden Fällen gegen den Stator 120 und den Motorspalt 126 abgedichtet.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Flansch 108 einen einzigen Kanal 128. Jede Kammer 124 enthält einen Einlassanschluss 162. Die Einlassanschlüsse 162 sind über den Kanal 163 radial zwischen dem Flansch 108 und dem Innenträger 148 hydraulisch mit dem Kanal 128 verbunden. Somit fließt das Fluid CF durch den Kanal 128 zum Kanal 163 und durch den Kanal 163 zu den Einlassanschlüssen 162 und in die Kammern 124. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Flansch 108 einen einzigen Kanal 130. Die Auslassanschlüsse 164 für die Kanäle 124 sind über den Kanal 165 radial zwischen dem Flansch 108 und dem Innenträger 148 hydraulisch mit dem Kanal 130 verbunden. Somit fließt das Kühlfluid CF von den Kammern 124 und den Anschlüssen 164 durch den Kanal 165 zum Kanal 130.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Innenträger 148 einen Hauptabschnitt 166, einen Flansch 168 und Zungen 170. Der Abschnitt 166 enthält eine Fläche 160 und Nuten 152. Der Flansch 168 erstreckt sich vom Hauptabschnitt 166 radial nach außen. Die Zungen 170 erstrecken sich vom Hauptabschnitt 166 in der axialen Richtung AD1. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält der Außenträger 150 einen Hauptabschnitt 172, einen Flansch 174 und Öffnungen 176. Der Abschnitt 178 des Flanschs 174 erstreckt sich über den Hauptabschnitt 172 hinaus radial nach außen. Der Abschnitt 180 des Flanschs 174 erstreckt sich über den Hauptabschnitt 172 hinaus radial nach innen und enthält Öffnungen 176. Die Zungen 170 sind in den Öffnungen 176 angeordnet, um den Innenträger 148 fest mit dem Außenträger 150 zu verbinden.
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Dieser Absatz betrifft eine beispielhafte Anordnung des in den 1 und 2 gezeigten Drehmomentwandlers 102. Der Drehmomentwandler 102 enthält einen Stator 182, eine Nabe 184, einen Kanal 186 und einen Kanal 188. Der Kanal 186 ist: mit der Kammer 136 verbunden; so angeordnet, dass er mit dem Kanal CH3 verbunden ist, und zumindest teilweise von der Nabe 184 umschlossen. Der Kanal 188 ist: mit der Kammer 138 verbunden; so angeordnet, dass er mit dem Kanal CH2 verbunden ist, und zwischen dem Deckel 110 und der Nabe 184 gebildet. Der Schwingungsdämpfer 140 enthält: mindestens ein elastisches Element 190, das in die Antriebsscheibe 144 eingreift; eine Scheibe 191, die in das Element 190 eingreift; eine Scheibe 192, die drehfest mit der Scheibe 191 verbunden ist und in mindestens ein elastisches Element 193 eingreift; und einen Abtriebsflansch 194, der in des Element 193 eingreift und drehfest mit der Abtriebsnabe 145 verbunden ist. Der Kanal 196 ist in der Nabe 145 gebildet und verbindet die Kanäle 186 und CH3 miteinander. Der Fliehkraft-Schwingungsdämpfer 197 ist mit dem Torsions-Schwingungsdämpfer 140 und der Turbine 116 verbunden.
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Die Baugruppe 100 kann mit jedem in der Technik bekannten Hydrauliksystem zum Zuführen des Kühlfluids CF und des Fluides F1 verwendet werden. Zum Beispiel: eine in die Baugruppe 100 eingebaute Getriebepumpe, beispielsweise in das Gehäuse 198; eine getrennte Getriebepumpe; oder eine extraaxial durch den Motor angetriebene Getriebepumpe.
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7 ist eine Teilquerschnittsansicht der Hybridmotorbaugruppe 100 mit einem Statorkühlmantel. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Baugruppe 100 einen radial um den Stator 120 herum angeordneten Kühlmantel 199. Der Kühlmantel 199 wird durch ein beliebiges in der Technik bekanntes Mittel gekühlt, darunter, ohne darauf beschränkt zu sein, Wasserkühlung oder Ölkühlung. Wenn der Stator 120 von dem Kühlfluid CF abgetrennt oder abgedichtet ist, sorgt der Mantel 199 für Kühlung des Stators 120 und gleichzeitig für eine trockene Umgebung des Stators 120.
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8 ist eine Einzelheit des Flanschs 108 der Hybridmotorbaugruppe 100. Gemäß einer in 8 gezeigten beispielhaften Ausführungsform ist der Kanal 130 zum Verringern der axialen Abmessung des Flanschs 108 radial auf den Kanal 128 ausgerichtet und in Umfangsrichtung gegen den Kanal 128 versetzt. Zum Beispiel verläuft der Kreis C1 zentral zur Drehachse AR und senkrecht zu dieser durch die Kanäle 128 und 130. Bei dem Beispiel von 8 sind die Kanäle 128 und 130 in Umfangsrichtung um 180 Grad gegeneinander versetzt. Es sollte klar sein, dass die Kanäle 128 und 130 auch um andere Winkel in Umfangsrichtung gegeneinander versetzt sein können.
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Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 1 bis 8 zu sehen. In der folgenden Beschreibung wird ein Verfahren zum Betreiben einer Hybridmotorbaugruppe, zum Beispiel der Hybridmotorbaugruppe 100 beschrieben. Zwar wird das Verfahren der Klarheit halber als eine Folge von Schritten dargestellt, jedoch sollte aus der Folge keine bestimmte Reihenfolge abgeleitet werden, sofern nichts anderes angegeben ist. In einem ersten Schritt wird ein Kühlfluid, zum Beispiel das Fluid CF, von einem ersten Kanal in einer Antriebswelle des Getriebes, zum Beispiel aus dem Kanal CH1 in der Welle TIS, in einen Einlasskanal in einem drehfest mit der Antriebswelle des Getriebes verbundenen Flansch, zum Beispiel in den Kanal 128 im Flansch 108, überführt. In einem zweiten Schritt fließt das Kühlfluid aus dem Einlasskanal durch eine Kühlkammer, zum Beispiel durch die Kammer 124, die zumindest teilweise von einem Rotor eines Elektromotors, zum Beispiel von dem Rotor 122 des Motors 104, und von einem Rotorträger, zum Beispiel dem Rotorträger 106, umschlossen ist, der drehfest mit dem Rotor und dem Flansch verbunden ist. In einem dritten Schritt fließt das Kühlfluid aus der Kühlkammer durch einen Auslasskanal, zum Beispiel durch den Kanal 130 in dem Flansch zu einem zweiten Kanal, zum Beispiel zu dem Kanal CH2 in der Antriebswelle des Getriebes. In einem vierten Schritt fließt das Kühlfluid aus dem zweiten Kanal in einen Drehmomentwandler, zum Beispiel in den Drehmomentwandler 102, wobei der Drehmomentwandler einen Deckel, zum Beispiel den Deckel 110, zum Aufnehmen eines Drehmoments, ein Laufrad, zum Beispiel das Laufrad 112, das drehfest mit dem Deckel verbunden ist, und eine Turbine, zum Beispiel die Turbine 116, enthält, die hydraulisch mit dem Laufrad verbunden ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet Fließen des Kühlfluids aus dem Einlasskanal durch die Kühlkammer: Abdichten des Kühlfluids gegen einen Stator, zum Beispiel gegen den Stator 120 des Elektromotors; oder Abdichten des Kühlfluids gegen einen Luftspalt, zum Beispiel gegen den Luftspalt 126 zwischen dem Rotor und dem Stator.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet Fließen des Kühlfluids aus dem zweiten Kanal in den Drehmomentwandler Fließen des Kühlfluids durch einen Torus, zum Beispiel durch den Torus 132, der durch das Laufrad und die Turbine gebildet ist. Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform beinhaltet Fließen des Kühlfluids aus dem zweiten Kanal in den Drehmomentwandler Fließen des Kühlfluids durch eine Ausrückkammer, zum Beispiel durch die Kammer 138 des Drehmomentwandlers, wobei die Ausrückkammer zumindest teilweise von dem Deckel und einem Kolbenblech einer Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers, zum Beispiel von dem Kolbenblech 142 der Kupplung 134, umschlossen ist.
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Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform wird: in einem fünften Schritt mit einem Fluid in einer Betätigungskammer des Drehmomentwandlers, zum Beispiel mit dem Fluid F1 der Kammer 136, und mit einer ersten Kraft, zum Beispiel mit der Kraft FC1, das Kolbenblech in einer ersten axialen Richtung, zum Beispiel in der Richtung AD1, verschoben, wobei die Betätigungskammer zumindest teilweise von dem Kolbenblech umschlossen ist; in einem sechsten Schritt das Kolbenblech drehfest mit dem Deckel verbunden; in einem siebenten Schritt die erste Kraft verringert; in einem achten Schritt mit dem Kühlfluid in der Ausrückkammer das Kolbenblech in einer zweiten axialen Richtung, zum Beispiel in der Richtung AD2 verschoben, die der ersten axialen Richtung entgegengesetzt ist; und in einem neunten Schritt das Kolbenblech von dem Deckel getrennt.
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Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 1 bis 8 zu sehen. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben der Hybridmotorbaugruppe 100 beschrieben. In einem ersten Schritt wird Kühlfluid CF in die Kühlkammer 124 aufgenommen. In einem zweiten Schritt wird der Stator 120 gegen das Kühlfluid CF abgedichtet.
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Die folgende Beschreibung ist in Verbindung mit den 1 bis 8 zu sehen. Im Folgenden wird ein Verfahren zum Betreiben der Hybridmotorbaugruppe 100 beschrieben. In einem ersten Schritt wird Kühlfluid CF in den Einlasskanal 128 aufgenommen. In einem zweiten Schritt wird Kühlfluid CF aus der Kühlkammer 124 durch den Ablasskanal 130 abgelassen.
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Durch die Baugruppe 100 und ein Verfahren zum Anwenden der Baugruppe 100 werden die oben erwähnten Probleme gelöst. Anstatt zum Beispiel Kühlfluid wie Automatikgetriebefluid durch eine Antriebswelle eines Getriebes durch Pumpen um einen Rotor in einem Elektromotor herum fließen zu lassen und auf Endwicklungen des Stators im Elektromotor zu spritzen, wird das Fluid CF durch Kammern 124 und dann als Kühl- und Füllfluid für den Drehmomentwandler 102 zu diesem geleitet. Ferner werden der Stator 120 und der Spalt 126 zum Beispiel mittels eines Kühlmantels 199 gegen das Fluid CF abgedichtet 125, sodass der Elektromotor 104 zum Beispiel mittels eines Kühlmantels in einer trockenen Umgebung arbeiten kann und ein Schleppmoment durch das Fluid im Spalt 126 verhindert wird. Ferner arbeitet auch der Drehmomentwandler 100 in einer trockenen Umgebung, sodass Verluste aufgrund Drehens des Drehmomentwandlers 100 durch das Kühlfluid verhindert werden. Desgleichen wird keine größere Pumpe benötigt, um bei niedrigen Motordrehzahlen ausreichend Kühlfluid zum Rotor und zum Getriebe zu befördern. Somit werden übliche Leistungseinbußen bei bekannten Verfahren zum Kühlen eines Rotors stark verringert. Ferner wird das Fluid CF nach Kühlen des Rotors 122 nicht (durch Umgehen des Getriebeölkühlers) in den Getriebesumpf zurückgeführt. Stattdessen wird das Fluid CF durch den Getriebekühler (zum Beispiel durch den Kanal CH3) geleitet, bevor es in den Schmierkreislauf und den Sumpf des Getriebes zurückkehrt, wodurch die Fluidtemperatur im Sumpf verringert wird.
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Es ist einsichtig, dass verschiedene der oben erörterten und weitere Merkmale und Funktionen oder deren Alternativen auf wünschenswerte Weise zu vielen anderen verschiedenen Systemen oder Anwendungen kombiniert werden können. Ein Fachmann kann daran verschiedene gegenwärtig unvorhersehbare oder unerwartete Alternativen, Varianten oder Verbesserungen vornehmen, die auch durch die folgenden Ansprüche erfasst sein sollen.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- zylindrisches System
- 11
- Drehachse
- AD1
- axiale Richtung
- AD2
- axiale Richtung
- RD1
- radiale Richtung
- RD2
- radiale Richtung
- CD1
- Umfangsrichtung
- CD2
- Umfangsrichtung
- R
- Radius
- 12
- Objekt
- 13
- Objekt
- 14
- Objekt
- 15A
- Fläche
- 15B
- Fläche
- 15C
- Kante
- 16A
- Fläche
- 16B
- Kante
- 17A
- Radius
- 17B
- Radius
- 18
- Fläche
- 19
- Umfang
- 20
- Radius
- C1
- Kreis
- CF
- Kühlfluid
- CH1
- Kanal
- CH2
- Kanal
- CH3
- Kanal
- CH4
- Kanal
- F1
- Fluid
- FC1
- Kraft
- FC2
- Kraft
- FM
- Reibungsmaterial
- SS
- Statorwelle
- TIS
- Antriebswelle des Getriebes
- 100
- Hybridmotorbaugruppe
- 102
- Drehmomentwandler
- 104
- Elektromotor
- 106
- Rotorträger
- 108
- Flansch
- 110
- Deckel
- 112
- Laufrad
- 114
- Laufradschaufel
- 116
- Turbine
- 118
- Turbinenschaufel
- 120
- Stator
- 122
- Rotor
- 124
- Kühlkammer
- 125
- Dichtung
- 126
- Motorspalt
- 128
- Einlasskanal
- 130
- Auslasskanal
- 132
- Torus
- 134
- Überbrückungskupplung
- 136
- Betätigungskammer
- 138
- Ausrückkammer
- 140
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 142
- Kolbenblech
- 143
- Gegenblech
- 144
- Antriebsscheibe
- 145
- Abtriebsnabe
- 146
- Nabe
- 147
- Laufradgehäuse
- 148
- Innenträger
- 150
- Außenträger
- 152
- Kanal, Innenträger 148
- 154
- Abschnitt der radial inneren Fläche 156
- 156
- radial innere Fläche, Außenträger 150
- 158
- Abschnitt der radial äußeren Fläche, Innenträger 148
- 160
- radial äußere Fläche, Innenträger 148
- 162
- Einlassanschluss
- 163
- Kanal
- 164
- Auslassanschluss
- 165
- Kanal
- 166
- Hauptteil, Innenträger 148
- 168
- Flansch, Innenträger 148
- 170
- Zunge des Innenträgers 148
- 172
- Hauptabschnitt, Außenträger 150
- 174
- Flansch, Außenträger 150
- 176
- Öffnung, Außenträger 150
- 178
- Abschnitt, Flansch 174
- 180
- Abschnitt, Flansch 174
- 182
- Stator
- 184
- Nabe
- 186
- Kanal
- 188
- Kanal
- 190
- elastisches Element
- 191
- Scheibe
- 192
- Scheibe
- 193
- elastisches Element
- 194
- Abtriebsflansch
- 196
- Kanal
- 197
- Fliehkraftschwingungsdämpfer
- 198
- Gehäuse
- 199
- Kühlmantel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7173358 [0002]
- US 4311932 [0002]
