EP1561051A1 - Motor vehicle drive device - Google Patents

Motor vehicle drive device

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Publication number
EP1561051A1
EP1561051A1 EP03788967A EP03788967A EP1561051A1 EP 1561051 A1 EP1561051 A1 EP 1561051A1 EP 03788967 A EP03788967 A EP 03788967A EP 03788967 A EP03788967 A EP 03788967A EP 1561051 A1 EP1561051 A1 EP 1561051A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
rotor
oil pump
motor vehicle
electric motor
pump
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP03788967A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Andreas Klaus
Tobias Ostertag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1561051A1 publication Critical patent/EP1561051A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434—Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps ; Pressure control
    • F16H57/0441—Arrangements of pumps
    • 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
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021—Generation or control of line pressure
    • F16H61/0025—Supply of control fluid; Pumps therefore
    • F16H61/0028—Supply of control fluid; Pumps therefore using a single pump driven by different power sources

Definitions

  • the invention relates to a motor vehicle drive device according to the preamble of claim 1.
  • DE 199 23 154 AI shows a motor vehicle drive device of this type, in which an oil pump is connected via a freewheel to an electric motor and via another freewheel to a travel drive train. As a result, the oil pump is driven either by the electric motor or the drive train, depending on the speed. There is very little installation space in the engine compartment of motor vehicles, so that it is difficult to accommodate the two freewheels and the electric motor.
  • motor vehicle drive devices whose drive train (motor vehicle drive train) has an internal combustion engine and an automatic transmission axially one after the other, the automatic transmission containing a hydrodynamic torque converter and a mechanical drive transmission which contains planetary gear sets and shifting elements for shifting the planetary gear sets.
  • the torque converter is located axially between the internal combustion engine and the mechanical drive gear.
  • An oil pump is provided for switching the switching elements (switching clutches and / or switching brakes) and for cooling the mechanical drive transmission and for supplying oil to the torque converter, which oil pump can be driven by the travel drive train via a mechanical drive connection.
  • the oil pump is located axially between the torque wall ler and the mechanical drive gear and surrounds a drive shaft.
  • the oil pump of the known automatic transmission is driven by the pump wheel of the torque converter, which is permanently coupled to the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the oil pump cannot be driven, so that when the internal combustion engine is switched off, the oil pressure for switching the switching elements (switching clutches and, if applicable, switching brakes) and for lubrication cannot be maintained.
  • the motor vehicle cannot be restarted quickly after the internal combustion engine has stopped.
  • it When starting the motor vehicle, it must be waited until the oil system of the automatic transmission has filled up after the internal combustion engine has started and a sufficiently high oil pressure level has been built up to actuate the switching elements. This is contrary to today's comfort standards.
  • the object of the invention is to achieve the drive device, in particular for passenger cars, in such a way that immediately after starting the vehicle drive motor, which can be an internal combustion engine or an electric motor or another type of motor, which is used to start and drive the motor vehicle required amount of oil and the required oil pressure is present in the motor vehicle drive transmission without requiring more or significantly more installation space.
  • This object is preferably to be achieved in such a way that the solution can also be used for different types of known vehicles manufactured in series, without this requiring a great technical or financial outlay.
  • the solution consists in a motor vehicle drive device containing a motor vehicle drive transmission with variable transmission for torque transmission in a drive train between a drive motor and at least one motor vehicle wheel, an oil pump for supplying the drive transmission with pressurized oil for switching switching elements of the drive transmission ,
  • An electric motor for driving the oil pump characterized in that the oil pump and the electric motor extend around the axis of rotation of a travel drive shaft and are arranged in a drive housing, the stator of the electric motor and a pump housing of the oil pump are fastened to the drive housing, and in that the rotor of the electric motor and a pump rotor of the oil pump are rotatably mounted on the pump housing of the oil pump. Little space is required by the invention.
  • the oil pump can be driven by the electric motor when the travel drive motor is at a standstill and at a low speed, so that the motor vehicle is immediately ready to drive when the travel drive motor is started.
  • the oil pump and its electric motor can be in the housing of the drive device, for. B. in the housing of an automatic transmission, consisting of hydrodynamic torque converter and mechanical transmission part.
  • the oil pump used in today's passenger cars can be retained.
  • the electric motor is integrated in the housing in such a way that little or no changes to the known drive device are required.
  • a short extension of the converter housing may be necessary to create additional installation space.
  • no installation space is required for an additional external oil pump.
  • Sealing the oil channels is also simplified. There are no lines to be laid. The oil can be exchanged with the drive gear, as with existing passenger cars, via the channels already provided for this purpose.
  • the oil pump and its electric motor on the are arranged on the drive input side of the drive transmission, and that between the arrangement of the oil pump and its electric motor on the one hand and the travel drive motor on the other hand there is a spacing area for the positioning of at least one torque transmission device in the drive train, the torque transmission device at least one of the elements switchable clutch, torque converter and / or at least has a further electrical machine and this element can be positioned in the distance region.
  • the further electrical machine can be connected or connectable to the travel drive train as an electric motor and as a generator.
  • the drive device can be used in a modular system with which various motor vehicles, in particular passenger cars, can be equipped.
  • FIG. 1 schematically shows a side view of a motor vehicle drive device according to the invention
  • Fig. 2 is a broken longitudinal section of a special
  • Embodiment of the motor vehicle drive device according to the invention Embodiment of the motor vehicle drive device according to the invention.
  • the drive device of the invention has advantages in particular in the case of passenger cars, since the space conditions there are particularly narrow. However, the invention can also be used for any other type of motor vehicle.
  • the drive device of the invention contains a motor vehicle drive transmission 2 with variable transmission for torque transmission in a drive train between a drive motor 4 and at least one motor vehicle wheel.
  • An oil pump 6 can be driven by an electric motor 8 to supply the drive gear 2 with pressurized oil for switching switching elements of the drive gear and to cool the drive gear 2.
  • the electric motor 8 of the oil pump 6 can be an inner rotor or an outer rotor. In the embodiments shown, it is an inner rotor which has a rotor 11 within a fixed stator 9.
  • the oil pump 6 has a non-rotating pump housing 5 and a pump rotor 7 which is connected to the rotor 11 of the electric motor 8 by a permanently closed mechanical drive connection 10 in a rotationally fixed manner.
  • the traction drive motor 4 and the drive gear 2 are arranged axially to one another and are connected or connectable to one another in terms of drive by an intermediate drive train 12.
  • the oil pump 6 and the electric motor 8 are arranged on the transmission input side of the transmission 2 around a theoretical axis of rotation 26 of the intermediate drive train 12.
  • a spacing area 14 is provided between the arrangement of the oil pump 6 and its electric motor 8 on the one hand and the traction drive motor 4 for the positioning of at least one torque transmission device 16 for torque transmission in the intermediate drive train 12.
  • the torque transmission device 16 has at least one of the elements switchable traction drive clutch, torque converter or at least one further electrical machine, this element being arranged in the spacing region 14. If the element is a hydrodynamic torque converter, then this can form an automatic transmission together with the drive mechanism 2.
  • the drive transmission can have 2 shift elements in the form of shift clutches and / or shift brakes for shifting gears.
  • the drive transmission 2 can be a manually shiftable transmission or an automatically shiftable transmission.
  • the element can be or have at least one or more further electrical machines, which is or can be connected to the intermediate drive train 12 in terms of drive.
  • This further electrical machine can be an electric motor in order to drive the drive gear 2 alone or in addition to the travel drive motor 4.
  • the further electrical machine can be designed such that it can also be operated as a generator for generating electricity, it being possible for it to be driven by the travel drive motor 4 or the vehicle wheels.
  • the further electrical machine can be designed as an electric starter motor for starting the traction drive motor 4 if it is an internal combustion engine.
  • the drive intermediate train 12 in which the torque transmission device 16 is located, contains a transmission input shaft 22 between the torque transmission device 16 and the drive transmission 2, and a crankshaft 24 between the travel drive motor 4 and the torque transmission device 16. Between at least one of these shafts 22 and 24 on the one hand and the torque transmission device 16 on the other hand, a switchable clutch 18 or 20 can be provided, depending on the type of drive device.
  • the oil pump 6 and / or the electric motor 8 are preferably arranged around the intermediate drive train 12, preferably around the transmission input shaft 22.
  • the electric motor 8 has a larger outer diameter than the oil pump 6. As a result, they can be positioned on different radii. According to a preferred embodiment, the oil pump 6 is arranged at least partially axially and radially within the electric motor 8.
  • the drive connection 10 is preferably formed by a rotor 10, which permanently connects the rotor 11 of the electric motor 8 to the pump rotor 7 of the oil pump 6, so that the two parts can only rotate together and cannot be uncoupled from one another.
  • the oil pump 6 is arranged essentially completely radially and axially within the electromagnetically active parts 9-1 and 11-1 of the electric motor 8, so that the rotor disk 10 can extend essentially radially to the axis of rotation 26 of the intermediate drive train 12.
  • the rotor disk 10 is preferably formed in one piece from the rotor 11 to the pump rotor 7. According to a particular embodiment, the rotor disk 10 can form a carrier carrying the electromagnetically active part 11-1 of the rotor 11 and / or can also be formed in one piece with the pump rotor 7. According to another embodiment, the pump rotor 7 is attached to the rotor disk 10.
  • FIG. 2 The special embodiment of FIG. 2 is described below. In it, the same parts as in FIG. 1 are provided with the same reference numbers and with respect to FIG. 2 only differences from FIG. 1 are described. Otherwise, the description of FIG. 1 also applies to FIG. 2.
  • a travel drive shaft which is a motor output shaft or, in the embodiment shown, the transmission input shaft 22, or, according to another embodiment, an axially arranged therebetween Can be intermediate shaft.
  • a housing of the drive can contain the torque transmission device 16, which is a hydrodynamic torque converter in the examples shown, and the drive transmission 2, which together with the torque converter 16 forms an automatic transmission.
  • the drive housing consists of a gear housing 32, in which the drive gear 2 is housed, and from an attachment housing 34, in which the torque converter 16 is housed. Only the flanges of the two housings 32 and 34 are shown in FIG. 2, which are screwed together.
  • the hydrodynamic torque converter 16 has a pump wheel 36, which is connected to the motor output shaft 24 of FIG. 1 by drive or can be connected via a switchable drive drive coupling (not shown), at least one turbine wheel 38 which is connected to the transmission input shaft 22 in a rotationally fixed manner, and at least one stator wheel 40.
  • An oil pump housing 5 of the oil pump 6 and the stator 9 of the electric motor 8 are arranged in the front housing 34 and fastened to the flange of this front housing 34 on the side facing away from the drive gear 2, for example by means of screws 44 and 46.
  • the rotor 11 of the electric motor 8 and the pump rotor 7 of the oil pump 6 are rotatably mounted on the pump housing 5 of the oil pump 6.
  • the rotor disk 10 of the rotor 11 extends over the oil pump 6 on its front end facing away from the drive gear 2.
  • the rotor disk 10 carries the electromagnetically active rotor part 11-1 on its radially outer disk end area and a first bearing point on the radially inner disk end area, preferably in the form of a hollow shaft part 10-2, which extends from an annular disk part 10-1 of the rotor disk 10 backwards to the pump rotor 7 extends and is rotatably connected to this.
  • This rearwardly projecting hollow shaft part 10-2 is mounted radially on the pump housing 5.
  • the rearwardly projecting hollow shaft part 10-2 has a surface 48 pointing outwards from the axis of rotation 26, which surface is radially opposite a surface 50 of the pump housing 5 pointing inwards towards the axis of rotation 26.
  • These two surfaces 48 and 50 can form abutting radial slide bearing surfaces or can be supported radially against one another by at least one or more bearings 52, 54 which are arranged between them.
  • the ring disk part 10-1 has at its radially inner end region also an axially forward-extending hollow shaft part 10-3, which has a bearing point for the radial and, if desired, also axial bearing of the pump wheel 36 of the torque converter 16.
  • the forwardly projecting hollow shaft part 10-3 can overlap a rearwardly projecting hollow shaft part 36-1 of the pump wheel 36 radially on the inside or, according to FIG. 2, radially on the outside and have a surface 58 which is opposite to the surface 60 rear-facing hollow shaft part 36-1 is radially opposite.
  • These two surfaces 58 and 60 can be mutually abutting slide bearing surfaces or can carry at least one intermediate bearing 62 through which the pump wheel 36 of the torque and lers 16 on the rotor disk 10 and thus on the rotor 11 is supported radially and, if desired, also axially.
  • the pump wheel 36 is thus mounted radially, possibly also axially, on the pump housing 5 of the oil pump 6 via the rotor 11 or its rotor disk 10 and can be rotated both relative to the rotor 11 and relative to the pump housing 5.
  • the pump wheel 7 of the oil pump 6 can only be driven by the rotor 11 of the electric motor 8.
  • a single freewheel 66 is provided, through which the pump wheel 36 of the torque converter 16, and thus also the motor output shaft 12 of FIG. 1, can be coupled to the pump rotor 7 in order to drive the pump rotor 7 when the pump wheel 36 of the torque converter 16 rotates faster than the rotor 11 of the electric motor 8, for example when the electric motor 8 is switched off.
  • the freewheel 66 can be arranged directly between the pump rotor 7 of the oil pump 6 and a part, for example the rearwardly projecting hollow shaft part 36-1, of the pump wheel 36. According to the preferred embodiment, which is shown in FIG. 2, the freewheel 66 is located between the rearwardly projecting hollow shaft part 36-1 of the pump wheel 36 and the forwardly projecting hollow shaft part 10-, which extends radially outside thereof via this hollow shaft part 36-1. 3 of the rotor disk 10. As a result, the pump rotor 7 of the oil pump 6 can be driven by the pump wheel 36 of the torque converter 16 via the filing run 66 and the rotor disk 10.
  • the electric motor 8, but at least its rotor 11, are arranged in an air space 68 within the front housing 34.
  • the rotor 11 has a considerably lower rotational resistance than if it were arranged in an oil-filled space.
  • the rotating rotor 11 can be cooled by the air in the air space 68.
  • a cooling duct arrangement with at least one cooling duct 70 is provided for further cooling the rotor, but in particular for cooling the stator 9 and its electromagnetically active stator part 9-1. This is preferably formed along the electromagnetically active part 9-1 of the stator 9 and through which cooling liquid can flow.
  • the oil of the oil pump 6, which flows via channels (not shown) from the oil pump 6 into the cooling channel 70 and back into the oil pump 6, preferably serves as the cooling liquid.
  • the oil channel 70 preferably extends around the entire circumference of the stator 9, preferably on the outside thereof and preferably also on at least one end face in the region of the electromagnetically active stator part 9-1.
  • another cooling liquid from another cooling source can be used instead of the oil of the oil pump 6.
  • the electric motor 8 is independent of the travel drive train and its torques.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
  • General Details Of Gearings (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

The invention relates to a motor vehicle drive device comprising an electric motor (8) for driving an oil pump (6) in an air chamber (68) of a housing by means of a rotor disk (10) of the rotor (11) of the electric motor, said rotor being permanently connected to the pump rotor (7) of the oil pump. A single free-wheel clutch (66) can also be provided for mechanically driving the pump rotor (7) of the oil pump (6) by means of the drive train (36).

Description

Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung Motor vehicle drive device
Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a motor vehicle drive device according to the preamble of claim 1.
Die DE 199 23 154 AI zeigt eine Kraftfahrzeug- AntriebsVorrichtung dieser Art, bei welcher eine Olpumpe über einen Freilauf mit einem Elektromotor und über einen anderen Freilauf mit einem Fahrantriebsstrang verbunden ist. Dadurch wird die Olpumpe in Abhängigkeit von der Drehzahl entweder von dem Elektromotor oder dem Fahrantriebsstrang angetrieben. Im Motorraum von Kraftfahrzeugen ist nur sehr wenig Bauraum vorhanden, so dass es schwierig ist, die beiden Freiläufe und den Elektromotor unterzubringen.DE 199 23 154 AI shows a motor vehicle drive device of this type, in which an oil pump is connected via a freewheel to an electric motor and via another freewheel to a travel drive train. As a result, the oil pump is driven either by the electric motor or the drive train, depending on the speed. There is very little installation space in the engine compartment of motor vehicles, so that it is difficult to accommodate the two freewheels and the electric motor.
Aus der Praxis sind Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtungen bekannt, deren Fahrantriebsstrang (Kraftfahrzeug- Antriebsstrang) axial nacheinander einen Verbrennungsmotor und ein Automatikgetriebe aufweisen, wobei das Automatikgetriebe einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und ein mechanisches Antriebsgetriebe enthält, welches Planetengetriebesätze und Schaltelemente zum Schalten der Planetengetriebesätze enthält. Der Drehmoment andler befindet sich axial zwischen dem Verbrennungsmotor und dem mechanischen Antriebsgetriebe. Zum Schalten der Schaltelemente (Schaltkupplungen und/oder Schaltbremsen) und zum Kühlen des mechanischen Antriebsgetriebes sowie zur Ölversorgung des Drehmomentwandlers ist eine Olpumpe vorgesehen, welche über eine mechanische Antriebsverbindung von dem Fahrantriebsstrang antreibbar ist. Die Olpumpe befindet sich axial zwischen dem Drehmomentwand- ler und dem mechanischen Antriebsgetriebe und umgibt eine Antriebswelle .In practice, motor vehicle drive devices are known whose drive train (motor vehicle drive train) has an internal combustion engine and an automatic transmission axially one after the other, the automatic transmission containing a hydrodynamic torque converter and a mechanical drive transmission which contains planetary gear sets and shifting elements for shifting the planetary gear sets. The torque converter is located axially between the internal combustion engine and the mechanical drive gear. An oil pump is provided for switching the switching elements (switching clutches and / or switching brakes) and for cooling the mechanical drive transmission and for supplying oil to the torque converter, which oil pump can be driven by the travel drive train via a mechanical drive connection. The oil pump is located axially between the torque wall ler and the mechanical drive gear and surrounds a drive shaft.
Aufgrund steigender Anforderungen der Verbrauchs- und Emissionsminderung wird zukünftig auf Start/Stopp-Betrieb des Verbrennungsmotors, beispielsweise an Ampeln in Städten, nicht mehr verzichtet werden können. Um ein komfortables Starten des Verbrennungsmotors zu erzielen, werden hierfür geeignete Starter/Generatoren sowie verschiedene Hybridsysteme (Fahrantriebssysteme enthaltend mindestens zwei verschiedene Fahrantriebsmotoren, beispielsweise einen Verbrennungsmotor und mindestens einen Elektromotor) entwickelt.Due to increasing requirements for reducing consumption and emissions, it will no longer be possible to do without start / stop operation of the internal combustion engine, for example at traffic lights in cities. In order to achieve comfortable starting of the internal combustion engine, suitable starters / generators and various hybrid systems (travel drive systems containing at least two different travel drive motors, for example an internal combustion engine and at least one electric motor) are developed for this purpose.
Die Olpumpe der bekannten Automatikgetriebe wird über das Pumpenrad des Drehmomentwandlers angetrieben, welches mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dauerhaft gekuppelt ist. Dadurch kann bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor die Olpumpe nicht angetrieben werden, so dass bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor der Öldruck zum Schalten der Schaltelemente (Schaltkupplungen und gegebenenfalls Schaltbremsen) und zur Schmierung nicht aufrecht erhalten werden kann. Dadurch ist ein schnelles Wiederanfahren des Kraftfahrzeuges nach einem Stopp des Verbrennungsmotors nicht möglich. Es muss hierbei mit dem Anfahren des Kraftfahrzeuges so lange gewartet werden, bis sich nach dem Start des Verbrennungsmotors das Öl- system des Automatikgetriebes gefüllt hat und sich ein genügend hohes Öldruckniveau zur Betätigung der Schaltelemente aufgebaut hat. Dies steht im Widerspruch zu dem heutigen Komfortanspruch. Diesem Komfortanspruch könnte dadurch genügt werden, dass die Olpumpe entsprechend der genannten DE 199 23 154 AI angetrieben wird oder eine zusätzliche Olpumpe vorgesehen wird, welche von einem Elektromotor bedarfsweise angetrieben wird, um die Ölversorgung und den Öldruck während des Stillstandes des Verbrennungsmotors aufrecht zu erhalten. Beide Lösungen scheitern jedoch bei den meisten Kraftfahrzeugen daran, dass in ihnen hierfür nicht genügend Bauraum zur Verfügung steht und/oder die bestehenden Komponenten des Kraftfahrzeug-Antriebsstranges verändert werden müssten, was sehr teuer wäre und auch einer Serienfertigung von verschiedenen Fahrzeugen unter Verwendung von gleichen Bauelementen oder gleichen Baugruppen entgegen stehen würde.The oil pump of the known automatic transmission is driven by the pump wheel of the torque converter, which is permanently coupled to the crankshaft of the internal combustion engine. As a result, when the internal combustion engine is switched off, the oil pump cannot be driven, so that when the internal combustion engine is switched off, the oil pressure for switching the switching elements (switching clutches and, if applicable, switching brakes) and for lubrication cannot be maintained. As a result, the motor vehicle cannot be restarted quickly after the internal combustion engine has stopped. When starting the motor vehicle, it must be waited until the oil system of the automatic transmission has filled up after the internal combustion engine has started and a sufficiently high oil pressure level has been built up to actuate the switching elements. This is contrary to today's comfort standards. This comfort requirement could be met by driving the oil pump in accordance with the aforementioned DE 199 23 154 AI or by providing an additional oil pump which is driven by an electric motor as needed to maintain the oil supply and the oil pressure while the internal combustion engine is at a standstill. However, both solutions fail in most motor vehicles due to the fact that there is insufficient space available for them and / or the existing components of the Motor vehicle drive train would have to be changed, which would be very expensive and would also stand in the way of series production of different vehicles using the same components or the same assemblies.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Antriebsvorrichtung insbesondere für Personenautos derart auszubilden, dass sofort nach dem Starten des Fahrzeugantriebs- motors, welches ein Verbrennungsmotors oder ein elektrischer Motor oder eine andere Art von Motor sein kann, die zum Anfahren und Fahren des Kraftfahrzeuges erforderliche Ölmenge und der dazu erforderliche Öldruck im Kraftfahrzeug- Antriebsgetriebe vorhanden ist, ohne dass mehr oder wesentlich mehr Bauraum benötigt wird. Vorzugsweise soll diese Aufgabe derart gelöst werden, dass die Lösung auch für verschiedene Typen von in Serie hergestellten bekannten Fahrzeugen verwendbar ist, ohne dass hierfür ein großer technischer oder finanzieller Aufwand erforderlich ist.The object of the invention is to achieve the drive device, in particular for passenger cars, in such a way that immediately after starting the vehicle drive motor, which can be an internal combustion engine or an electric motor or another type of motor, which is used to start and drive the motor vehicle required amount of oil and the required oil pressure is present in the motor vehicle drive transmission without requiring more or significantly more installation space. This object is preferably to be achieved in such a way that the solution can also be used for different types of known vehicles manufactured in series, without this requiring a great technical or financial outlay.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst .This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
Demgemäß besteht die Lösung in einer Kraftfahrzeug- Antriebsvorrichtung, enthaltend ein Kraftfahrzeug- Antriebsgetriebe mit variabler Übersetzung zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang zwischen einem Fahran- triebsmotor und mindestes einem Kraftfahrzeugrad, eine Olpumpe zur Versorgung des Antriebsgetriebes mit unter Druck stehendem Öl zum Schalten von Schaltelementen des Antriebsgetriebes, einen Elektromotor zum Antreiben der Olpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Olpumpe und der Elektromotor um die Drehachse einer Fahrantriebswelle herum sich erstrecken und in einem Antriebsgehäuse angeordnet sind, dass der Stator des Elektromotors und ein Pumpengehäuse der Olpumpe an dem Antriebsgehäuse befestigt sind, und dass der Rotor des E- lektromotors und ein Pumpenrotor der Olpumpe an dem Pumpengehäuse der Olpumpe drehbar gelagert sind. Durch die Erfindung wird wenig Bauraum benötigt . Die Olpumpe kann bei Stillstand und niedriger Drehzahl des Fahrantriebs- motors durch den Elektromotor angetrieben werden, so dass das Kraftfahrzeug beim Starten des Fahrantriebsmotors sofort fahrbereit ist. Durch Unterbringung des Rotors des Elektromotors in einem Luftraum, anstatt in einem ölgefüllten Raum, wird der Antriebswiderstand wesentlich reduziert und damit der Wirkungsgrad verbessert.Accordingly, the solution consists in a motor vehicle drive device containing a motor vehicle drive transmission with variable transmission for torque transmission in a drive train between a drive motor and at least one motor vehicle wheel, an oil pump for supplying the drive transmission with pressurized oil for switching switching elements of the drive transmission , An electric motor for driving the oil pump, characterized in that the oil pump and the electric motor extend around the axis of rotation of a travel drive shaft and are arranged in a drive housing, the stator of the electric motor and a pump housing of the oil pump are fastened to the drive housing, and in that the rotor of the electric motor and a pump rotor of the oil pump are rotatably mounted on the pump housing of the oil pump. Little space is required by the invention. The oil pump can be driven by the electric motor when the travel drive motor is at a standstill and at a low speed, so that the motor vehicle is immediately ready to drive when the travel drive motor is started. By placing the rotor of the electric motor in an air space instead of an oil-filled space, the drive resistance is significantly reduced and the efficiency is improved.
Die Olpumpe und ihr elektrischer Motor können in das Gehäuse der Antriebsvorrichtung, z. B. in das Gehäuse eines Automatikgetriebes, bestehend aus hydrodynamischem DrehmomentWandler und mechanischem Getriebeteil, integriert werden.The oil pump and its electric motor can be in the housing of the drive device, for. B. in the housing of an automatic transmission, consisting of hydrodynamic torque converter and mechanical transmission part.
Gemäß der Erfindung kann die bei heutigen Personenkraftwagen verwendete Olpumpe beibehalten werden. Der elektrische Motor ist so im Gehäuse integriert, dass nur kleine oder keine Veränderungen der bekannten Antriebsvorrichtung erforderlich sind. Je nach Ausführungsform kann eine kurze Verlängerung des Wandlergehäuses zur Schaffung eines zusätzlichen Bauraumes erforderlich werden. Es wird jedoch kein Bauraum für eine zusätzliche externe Olpumpe benötigt.According to the invention, the oil pump used in today's passenger cars can be retained. The electric motor is integrated in the housing in such a way that little or no changes to the known drive device are required. Depending on the embodiment, a short extension of the converter housing may be necessary to create additional installation space. However, no installation space is required for an additional external oil pump.
Durch die direkte Integration der Olpumpe und ihres elektrischen Motors in den Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges wird weniger Bauraum benötigt als wenn zu der bisherigen, nur mechanisch angetriebenen Olpumpe eine zusätzliche, elektrisch angetriebene Olpumpe verwendet würde .Due to the direct integration of the oil pump and its electric motor into the drive train of the motor vehicle, less installation space is required than if an additional, electrically driven oil pump were used in addition to the previous, only mechanically driven oil pump.
Die Abdichtung der Ölkanäle wird ebenfalls vereinfacht. Es sind keine Leitungen zu verlegen. Der Ölaustausch mit dem Antriebsgetriebe kann wie bei bestehenden Personenkraftwagen ü- ber die dafür auch bisher schon vorgesehenen Kanäle erfolgen.Sealing the oil channels is also simplified. There are no lines to be laid. The oil can be exchanged with the drive gear, as with existing passenger cars, via the channels already provided for this purpose.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Olpumpe und ihr Elektromotor auf der Ge- triebeeingangsseite des Antriebsgetriebes angeordnet sind, und dass zwischen der Anordnung der Olpumpe und ihres Elektromotors einerseits und dem Fahrantriebsmotor andererseits ein Abstandsbereich vorgesehen ist für die Positionierung von mindestens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung im Fahrantriebsstrang, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung mindestens eines der Elemente schaltbare Kupplung, Drehmomentwandler und/oder mindestens eine weitere elektrische Maschine aufweist und dieses Element in dem Abstandsbereich positionierbar ist. Die weitere elektrische Maschine kann als Elektromotor und als Generator mit dem Fahrantriebsstrang verbunden oder verbindbar sein.According to a special embodiment of the invention, it is provided that the oil pump and its electric motor on the are arranged on the drive input side of the drive transmission, and that between the arrangement of the oil pump and its electric motor on the one hand and the travel drive motor on the other hand there is a spacing area for the positioning of at least one torque transmission device in the drive train, the torque transmission device at least one of the elements switchable clutch, torque converter and / or at least has a further electrical machine and this element can be positioned in the distance region. The further electrical machine can be connected or connectable to the travel drive train as an electric motor and as a generator.
Dadurch kann die Antriebsvorrichtung in einem Bausteinsystem verwendet werden, mit welchem verschiedene Kraftf hrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, ausgerüstet werden können.As a result, the drive device can be used in a modular system with which various motor vehicles, in particular passenger cars, can be equipped.
Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.Further features of the invention are contained in the subclaims.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:The invention is described below with reference to the drawings using preferred embodiments as examples. The drawings show:
Fig. 1 schematisch eine Seitenansicht einer Kraftfahrzeug- Antriebsvorrichtung nach der Erfindung,1 schematically shows a side view of a motor vehicle drive device according to the invention,
Fig. 2 einen abgebrochenen Längsschnitt einer besonderenFig. 2 is a broken longitudinal section of a special
Ausführungsform der Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung.Embodiment of the motor vehicle drive device according to the invention.
Die Antriebsvorrichtung der Erfindung hat insbesondere bei Personenautos Vorteile, da dort die Raumverhältnisse besonders eng sind. Jedoch ist die Erfindung auch für jede andere Art von Kraftfahrzeugen verwendbar. Wie Fig. 1 zeigt, enthält die Antriebsvorrichtung der Erfindung ein Kraftfahrzeug-Antriebsgetriebe 2 mit variabler Übersetzung zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang zwischen einem Fahrantriebsmotor 4 und mindestens einem Kraftfahrzeugrad. Eine Olpumpe 6 ist zur Versorgung des Antriebsgetriebes 2 mit unter Druck stehendem Öl zum Schalten von Schaltelementen des Antriebsgetriebes und zum Kühlen des Antriebsgetriebes 2 von einem Elektromotor 8 antreibbar.The drive device of the invention has advantages in particular in the case of passenger cars, since the space conditions there are particularly narrow. However, the invention can also be used for any other type of motor vehicle. As shown in FIG. 1, the drive device of the invention contains a motor vehicle drive transmission 2 with variable transmission for torque transmission in a drive train between a drive motor 4 and at least one motor vehicle wheel. An oil pump 6 can be driven by an electric motor 8 to supply the drive gear 2 with pressurized oil for switching switching elements of the drive gear and to cool the drive gear 2.
Der Elektromotor 8 der Olpumpe 6 kann ein Innenläufer oder ein Außenläufer sein. Bei den gezeigten Ausführungsformen ist es ein Innenläufer, welcher innerhalb eines ortsfesten Stators 9 einen Rotor 11 aufweist .The electric motor 8 of the oil pump 6 can be an inner rotor or an outer rotor. In the embodiments shown, it is an inner rotor which has a rotor 11 within a fixed stator 9.
Die Olpumpe 6 hat ein nicht-rotierend angeordnetes Pumpengehäuse 5 und einen mit dem Rotor 11 des elektrischen Motors 8 durch eine dauerhaft geschlossene mechanische Antriebsverbindung 10 drehfest verbundenen Pumpenrotor 7.The oil pump 6 has a non-rotating pump housing 5 and a pump rotor 7 which is connected to the rotor 11 of the electric motor 8 by a permanently closed mechanical drive connection 10 in a rotationally fixed manner.
Der Fahrantriebsmotor 4 und das Antriebsgetriebe 2 sind axial zueinander angeordnet und durch einen AntriebsZwischenstrang 12 miteinander antriebsmäßig verbunden oder verbindbar.The traction drive motor 4 and the drive gear 2 are arranged axially to one another and are connected or connectable to one another in terms of drive by an intermediate drive train 12.
Die Olpumpe 6 und der Elektromotor 8 sind auf der Getriebe- eingangsseite des Getriebes 2 um eine theoretische Drehachse 26 des Antriebszwischenstranges 12 herum angeordnet. Zwischen der Anordnung der Olpumpe 6 und ihres Elektromotors 8 einerseits und dem Fahrantriebsmotor 4 ist ein Abstandsbereich 14 vorgesehen für die Positionierung von mindestens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 zur DrehmomentÜbertragung in dem Antriebszwischenstrang 12. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 weist mindestens eines der Elemente schaltbare Fahrantriebskupplung, Drehmomentwandler oder mindestens eine weitere elektrische Maschine auf, wobei dieses Element in dem Abstandsbereich 14 angeordnet ist. Wenn das Element ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ist, dann kann dieser zusammen mit dem Antriebsbetriebe 2 ein Automatgetriebe bilden. In diesem Falle kann das Antriebsgetriebe 2 Schaltelemente in Form von Schaltkupplungen und/oder Schaltbremsen zum Schalten von Gängen aufweisen.The oil pump 6 and the electric motor 8 are arranged on the transmission input side of the transmission 2 around a theoretical axis of rotation 26 of the intermediate drive train 12. A spacing area 14 is provided between the arrangement of the oil pump 6 and its electric motor 8 on the one hand and the traction drive motor 4 for the positioning of at least one torque transmission device 16 for torque transmission in the intermediate drive train 12. The torque transmission device 16 has at least one of the elements switchable traction drive clutch, torque converter or at least one further electrical machine, this element being arranged in the spacing region 14. If the element is a hydrodynamic torque converter, then this can form an automatic transmission together with the drive mechanism 2. In this case, the drive transmission can have 2 shift elements in the form of shift clutches and / or shift brakes for shifting gears.
Wenn das Element eine schaltbare Kupplung ist, kann das Antriebsgetriebe 2 ein manuell schaltbares Getriebe oder ein automatisch schaltbares Getriebe sein.If the element is a shiftable clutch, the drive transmission 2 can be a manually shiftable transmission or an automatically shiftable transmission.
Zusätzlich oder statt dessen kann das Element mindestens eine oder mehrere weitere elektrische Maschinen sein oder aufweisen, welche mit dem Antriebszwischenstrang 12 antriebsmäßig verbunden oder verbindbar ist. Diese weitere elektrische Maschine kann ein Elektromotor sein, um das Antriebsgetriebe 2 allein oder zusätzlich zum Fahrantriebsmotor 4 anzutreiben. Ferner kann die weitere elektrische Maschine so ausgebildet sein, dass sie auch als Generator zur Stromerzeugung betreibbar ist, wobei sie von dem Fahrantriebsmotor 4 oder den Fahrzeugrädern antreibbar sein kann. Ferner kann die weitere e- lektrische Maschine als elektrischer Startermotor zum Starten des Fahrantriebsmotors 4 ausgebildet sein, wenn dieser ein Verbrennungsmotor ist.In addition or instead of this, the element can be or have at least one or more further electrical machines, which is or can be connected to the intermediate drive train 12 in terms of drive. This further electrical machine can be an electric motor in order to drive the drive gear 2 alone or in addition to the travel drive motor 4. Furthermore, the further electrical machine can be designed such that it can also be operated as a generator for generating electricity, it being possible for it to be driven by the travel drive motor 4 or the vehicle wheels. Furthermore, the further electrical machine can be designed as an electric starter motor for starting the traction drive motor 4 if it is an internal combustion engine.
Der Antriebszwischenstrang 12, in welchem sich die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 befindet, enthält bei der gezeigten Ausführungsform eine Getriebeeingangswelle 22 zwischen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 und dem Antriebsgetriebe 2, und eine Kurbelwelle 24 zwischen dem Fahrantriebsmotor 4 und der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16. Zwischen mindestens einer dieser Wellen 22 und 24 einerseits und der DrehmomentübertragungsVorrichtung 16 andererseits kann eine schaltbare Kupplung 18 bzw. 20 vorgesehen werden, abhängig von der Art der Antriebsvorrichtung. Die Olpumpe 6 und/oder der Elektromotor 8 sind vorzugsweise um den Antriebszwischenstrang 12 herum angeordnet, vorzugsweise um die Getriebeeingangswelle 22.In the embodiment shown, the drive intermediate train 12, in which the torque transmission device 16 is located, contains a transmission input shaft 22 between the torque transmission device 16 and the drive transmission 2, and a crankshaft 24 between the travel drive motor 4 and the torque transmission device 16. Between at least one of these shafts 22 and 24 on the one hand and the torque transmission device 16 on the other hand, a switchable clutch 18 or 20 can be provided, depending on the type of drive device. The oil pump 6 and / or the electric motor 8 are preferably arranged around the intermediate drive train 12, preferably around the transmission input shaft 22.
Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hat der E- lektromotor 8 einen größeren Außendurchmesser als die Olpumpe 6. Dadurch können sie auf verschiedenen Radien positioniert werden. Gemäß bevorzugter Ausführungsform ist die Olpumpe 6 mindestens teilweise axial und radial innerhalb des Elektromotors 8 angeordnet .According to preferred embodiments of the invention, the electric motor 8 has a larger outer diameter than the oil pump 6. As a result, they can be positioned on different radii. According to a preferred embodiment, the oil pump 6 is arranged at least partially axially and radially within the electric motor 8.
Die Antriebsverbindung 10 ist vorzugsweise durch eine Roto- scheibe 10 gebildet, welche den Rotor 11 des Elektromotors 8 mit dem Pumpenrotor 7 der Olpumpe 6 dauerhaft verbindet, so dass die beiden Teile nur gemeinsam miteinander rotieren können und nicht voneinander abkuppelbar sind. Die Olpumpe 6 ist im Wesentlichen vollständig radial und axial innerhalb der e- lektromagnetisch aktiven Teile 9-1 und 11-1 des Elektromotors 8 angeordnet, so dass sich die Rotorscheibe 10 im Wesentlichen radial zur Rotationsachse 26 des Fahrantriebszwischen- stranges 12 erstrecken kann.The drive connection 10 is preferably formed by a rotor 10, which permanently connects the rotor 11 of the electric motor 8 to the pump rotor 7 of the oil pump 6, so that the two parts can only rotate together and cannot be uncoupled from one another. The oil pump 6 is arranged essentially completely radially and axially within the electromagnetically active parts 9-1 and 11-1 of the electric motor 8, so that the rotor disk 10 can extend essentially radially to the axis of rotation 26 of the intermediate drive train 12.
Vorzugsweise ist die Rotorscheibe 10 vom Rotor 11 bis zum Pumpenrotor 7 einstückig ausgebildet. Gemäß besonderer Ausführungsform kann die Rotorscheibe 10 einen den elektromagnetisch wirksamen Teil 11-1 des Rotors 11 tragenden Träger bilden und/oder auch einstückig mit dem Pumpenrotor 7 ausgebildet sein. Gemäß anderer Ausführungsform ist der Pumpenrotor 7 an der Rotorscheibe 10 befestigt.The rotor disk 10 is preferably formed in one piece from the rotor 11 to the pump rotor 7. According to a particular embodiment, the rotor disk 10 can form a carrier carrying the electromagnetically active part 11-1 of the rotor 11 and / or can also be formed in one piece with the pump rotor 7. According to another embodiment, the pump rotor 7 is attached to the rotor disk 10.
Im folgenden wird die besondere Ausführungsform von Fig. 2 beschrieben. In ihr sind gleiche Teile wie in Fig. 1 mit gleichen Bezugszahlen versehen und bezüglich Fig. 2 werden nur Unterschiede zu Fig. 1 beschrieben. Im übrigen gilt die Beschreibung von Fig. 1 auch für Fig. 2. In Fig. 2 sind, wie auch in Fig. 1, die Olpumpe 6 und der E- lektromotor 8 um die Drehachse 26 einer Fahrantriebswelle angeordnet, welches eine Motorabtriebswelle oder bei der gezeigten Ausführungsform die Getriebeeingangswelle 22, oder gemäß anderer Ausführungsform eine dazwischen axial angeordnete Zwischenwelle sein kann.The special embodiment of FIG. 2 is described below. In it, the same parts as in FIG. 1 are provided with the same reference numbers and with respect to FIG. 2 only differences from FIG. 1 are described. Otherwise, the description of FIG. 1 also applies to FIG. 2. In FIG. 2, as in FIG. 1, the oil pump 6 and the electric motor 8 are arranged about the axis of rotation 26 of a travel drive shaft, which is a motor output shaft or, in the embodiment shown, the transmission input shaft 22, or, according to another embodiment, an axially arranged therebetween Can be intermediate shaft.
Ein Gehäuse des Antriebes kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, was bei den gezeigten Beispielen ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ist, und das Antriebsgetriebe 2 enthalten, was zusammen mit dem Drehmomentwandler 16 ein Automatgetriebe bildet. Gemäß der Aus ührungsform von Fig. 2 besteht das Antriebsgehäuse aus einem Getriebegehäuse 32, in welchem das Antriebsgetriebe 2 untergebracht ist, und aus einem Vorsatzgehäuse 34, in welchem der Drehmomentwandler 16 untergebracht ist. Von den beiden Gehäusen 32 und 34 sind in Fig. 2 nur ihre Flansche gezeigt, welche miteinander verschraubt sind.A housing of the drive can contain the torque transmission device 16, which is a hydrodynamic torque converter in the examples shown, and the drive transmission 2, which together with the torque converter 16 forms an automatic transmission. According to the embodiment of FIG. 2, the drive housing consists of a gear housing 32, in which the drive gear 2 is housed, and from an attachment housing 34, in which the torque converter 16 is housed. Only the flanges of the two housings 32 and 34 are shown in FIG. 2, which are screwed together.
Der hydrodynamische Drehmomentwandler 16 hat ein mit der Motorabtriebswelle 24 von Fig. 1 antriebsmäßig verbundenes oder über eine schaltbare Fahrantriebskupplung (nicht gezeigt) verbindbares Pumpenrad 36, mindestens ein mit der Getriebeeingangswelle 22 drehfest verbundenes Turbinenrad 38 und mindestens ein Leitrad 40.The hydrodynamic torque converter 16 has a pump wheel 36, which is connected to the motor output shaft 24 of FIG. 1 by drive or can be connected via a switchable drive drive coupling (not shown), at least one turbine wheel 38 which is connected to the transmission input shaft 22 in a rotationally fixed manner, and at least one stator wheel 40.
Ein Ölpumpengehäuse 5 der Olpumpe 6 und der Stator 9 des E- lektromotors 8 sind in dem Vorsatzgehäuse 34 angeordnet und auf der vom Antriebsgetriebe 2 abgewandten Seite am Flansch dieses Vorsatzgehäuses 34 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben 44 und 46.An oil pump housing 5 of the oil pump 6 and the stator 9 of the electric motor 8 are arranged in the front housing 34 and fastened to the flange of this front housing 34 on the side facing away from the drive gear 2, for example by means of screws 44 and 46.
Der Rotor 11 des Elektromotors 8 und der Pumpenrotor 7 der Olpumpe 6 sind an dem Pumpengehäuse 5 der Olpumpe 6 drehbar gelagert . Zu diesem Zwecke erstreckt sich die Rotorscheibe 10 des Rotors 11 über die Olpumpe 6 auf deren vom Antriebsgetriebe 2 abgewandten vorderen Stirnseite. Die Rotorscheibe 10 trägt an ihrem radial äußeren Scheibenendbereich den elektromagnetisch aktiven Rotorteil 11-1 und am radial inneren Scheibenendbereich eine erste Lagerstelle, vorzugsweise in Form eines Hohlwellenteils 10-2, welcher sich von einem Ringscheibenteil 10-1 der Rotorscheibe 10 nach hinten bis zum Pumpenrotor 7 erstreckt und mit diesem drehfest verbunden ist. Dieser nach hinten ragende Hohlwellenteil 10-2 ist an dem Pumpengehäuse 5 radial gelagert.The rotor 11 of the electric motor 8 and the pump rotor 7 of the oil pump 6 are rotatably mounted on the pump housing 5 of the oil pump 6. For this purpose, the rotor disk 10 of the rotor 11 extends over the oil pump 6 on its front end facing away from the drive gear 2. The rotor disk 10 carries the electromagnetically active rotor part 11-1 on its radially outer disk end area and a first bearing point on the radially inner disk end area, preferably in the form of a hollow shaft part 10-2, which extends from an annular disk part 10-1 of the rotor disk 10 backwards to the pump rotor 7 extends and is rotatably connected to this. This rearwardly projecting hollow shaft part 10-2 is mounted radially on the pump housing 5.
Zur Bildung dieser radialen Lagerung hat der nach hinten ragende Hohlwellenteil 10-2 eine von der Drehachse 26 weg nach außen zeigende Oberfläche 48, welche einer zur Drehachse 26 hin nach innen zeigende Oberfläche 50 des Pumpengehäuses 5 radial gegenüber liegt. Diese beiden Oberflächen 48 und 50 können aneinander anliegende Radial-Gleitlagerflächen bilden oder durch mindestens eines oder mehrere Lager 52, 54, die zwischen ihnen angeordnet sind, radial gegeneinander abgestützt sein.To form this radial bearing, the rearwardly projecting hollow shaft part 10-2 has a surface 48 pointing outwards from the axis of rotation 26, which surface is radially opposite a surface 50 of the pump housing 5 pointing inwards towards the axis of rotation 26. These two surfaces 48 and 50 can form abutting radial slide bearing surfaces or can be supported radially against one another by at least one or more bearings 52, 54 which are arranged between them.
Gemäß Fig. 2 hat der Ringscheibenteil 10-1 an seinem radial inneren Endbereich auch einen sich axial nach vorne erstreckenden Hohlwellenteil 10-3, welcher eine Lagerstelle zur radialen und gewünschtenfalls auch axialen Lagerung des Pumpenrades 36 des Drehmomentwandlers 16 aufweist.2, the ring disk part 10-1 has at its radially inner end region also an axially forward-extending hollow shaft part 10-3, which has a bearing point for the radial and, if desired, also axial bearing of the pump wheel 36 of the torque converter 16.
Zu diesem Zwecke kann der nach vorne ragende Hohlwellenteil 10-3 einen nach hinten ragenden Hohlwellenteil 36-1 des Pumpenrades 36 radial innen oder, gemäß Fig. 2, radial außen ü- bergreifen und eine Oberfläche 58 aufweisen, welche der Oberfläche 60 des entgegengesetzt nach hinten gerichteten Hohlwellenteils 36-1 radial gegenüber liegt. Diese beiden Oberflächen 58 und 60 können aneinander anliegende Gleitlagerflächen sein oder mindestens ein dazwischen angeordnetes Lager 62 tragen, durch welches das Pumpenrad 36 des Drehmoment and- lers 16 an der Rotorscheibe 10 und damit am Rotor 11 radial und gewünschtenfalls auch axial abgestützt ist.For this purpose, the forwardly projecting hollow shaft part 10-3 can overlap a rearwardly projecting hollow shaft part 36-1 of the pump wheel 36 radially on the inside or, according to FIG. 2, radially on the outside and have a surface 58 which is opposite to the surface 60 rear-facing hollow shaft part 36-1 is radially opposite. These two surfaces 58 and 60 can be mutually abutting slide bearing surfaces or can carry at least one intermediate bearing 62 through which the pump wheel 36 of the torque and lers 16 on the rotor disk 10 and thus on the rotor 11 is supported radially and, if desired, also axially.
Damit ist das Pumpenrad 36 über den Rotor 11 bzw. dessen Rotorscheibe 10 am Pumpengehäuse 5 der Olpumpe 6 radial, gegebenenfalls auch axial, gelagert und sowohl relativ zum Rotor 11 als auch relativ zum Pumpengehäuse 5 drehbar.The pump wheel 36 is thus mounted radially, possibly also axially, on the pump housing 5 of the oil pump 6 via the rotor 11 or its rotor disk 10 and can be rotated both relative to the rotor 11 and relative to the pump housing 5.
Gemäß anderer, nicht gezeigter Ausführungsform besteht die Möglichkeit, das Pumpenrad 36 nicht indirekt durch die Rotorscheibe 10, sondern unter Umgehung der Rotorscheibe 10 direkt am Pumpengehäuse 5 drehbar zu lagern.According to another embodiment, not shown, there is the possibility of the pump wheel 36 not being rotatably supported directly on the pump housing 5, but indirectly bypassing the rotor disk 10.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Pumpenrad 7 der Olpumpe 6 nur vom Rotor 11 des Elektromotors 8 antreibbar. Gemäß der in Fig. 2 gezeigten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein einziger Freilauf 66 vorgesehen, durch welchen das Pumpenrad 36 des Drehmomentwandlers 16, und damit auch die Motorabtriebswelle 12 von Fig. 1, mit dem Pumpenrotor 7 kuppelbar ist, um den Pumpenrotor 7 anzutreiben, wenn sich das Pumpenrad 36 des Drehmoment andlers 16 schneller dreht als der Rotor 11 des Elektromotors 8, beispielsweise bei abgeschaltetem Elektromotor 8.According to a special embodiment of the invention, the pump wheel 7 of the oil pump 6 can only be driven by the rotor 11 of the electric motor 8. According to the further embodiment of the invention shown in FIG. 2, a single freewheel 66 is provided, through which the pump wheel 36 of the torque converter 16, and thus also the motor output shaft 12 of FIG. 1, can be coupled to the pump rotor 7 in order to drive the pump rotor 7 when the pump wheel 36 of the torque converter 16 rotates faster than the rotor 11 of the electric motor 8, for example when the electric motor 8 is switched off.
Der Freilauf 66 kann direkt zwischen dem Pumpenrotor 7 der Olpumpe 6 und einem Teil, beispielsweise dem nach hinten ragenden Hohlwellenteil 36-1, des Pumpenrades 36 angeordnet sein. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, welche in Fig. 2 gezeigt ist, befindet sich der Freilauf 66 zwischen dem nach hinten ragenden Hohlwellenteil 36-1 des Pumpenrades 36 und dem sich radial außerhalb davon über dieses Hohlwellenteil 36-1 erstreckenden, nach vorne ragenden Hohlwellenteil 10-3 der Rotorscheibe 10. Dadurch ist der Pumpenrotor 7 der Olpumpe 6 von dem Pumpenrad 36 des Drehmomentwandlers 16 über den Feilauf 66 und die Rotorscheibe 10 antreibbar. Der Elektromotor 8, mindestens jedoch sein Rotor 11, sind in einem Luftraum 68 innerhalb des Vorsatzgehäuses 34 angeordnet. Dadurch hat der Rotor 11 einen wesentlich kleineren Rotationswiderstand als wenn er in einem ölgefüllten Raum angeordnet wäre. Der rotierende Rotor 11 kann durch die Luft im Luftraum 68 gekühlt werden. Zur weiteren Kühlung des Rotors, insbesondere aber zur Kühlung des Stators 9 und dessen elektromagnetisch wirksamen Statorteils 9-1 ist eine Kühlkanalanordnung mit mindestens einem Kühlkanal 70 vorgesehen. Dieser ist vorzugsweise am elektromagnetisch wirksamen Teil 9-1 des Stators 9 entlang gebildet und mit Kühlflüssigkeit durchströmbar. Als Kühlflüssigkeit dient vorzugsweise das Öl der Olpumpe 6, welches über Kanäle (nicht gezeigt) von der Olpumpe 6 in den Kühlkanal 70 und wieder zurück in die Olpumpe 6 strömt. Der Ölkanal 70 erstreckt sich vorzugsweise um den gesamten Umfang des Stators 9, vorzugsweise an dessen Außenseite und vorzugsweise auch an mindestens einer Stirnseite im Bereich des elektromagnetisch wirksamen Statorteils 9-1. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist anstelle des Öls der Olpumpe 6 eine andere Kühlflüssigkeit einer anderen Kühlquelle verwendbar.The freewheel 66 can be arranged directly between the pump rotor 7 of the oil pump 6 and a part, for example the rearwardly projecting hollow shaft part 36-1, of the pump wheel 36. According to the preferred embodiment, which is shown in FIG. 2, the freewheel 66 is located between the rearwardly projecting hollow shaft part 36-1 of the pump wheel 36 and the forwardly projecting hollow shaft part 10-, which extends radially outside thereof via this hollow shaft part 36-1. 3 of the rotor disk 10. As a result, the pump rotor 7 of the oil pump 6 can be driven by the pump wheel 36 of the torque converter 16 via the filing run 66 and the rotor disk 10. The electric motor 8, but at least its rotor 11, are arranged in an air space 68 within the front housing 34. As a result, the rotor 11 has a considerably lower rotational resistance than if it were arranged in an oil-filled space. The rotating rotor 11 can be cooled by the air in the air space 68. A cooling duct arrangement with at least one cooling duct 70 is provided for further cooling the rotor, but in particular for cooling the stator 9 and its electromagnetically active stator part 9-1. This is preferably formed along the electromagnetically active part 9-1 of the stator 9 and through which cooling liquid can flow. The oil of the oil pump 6, which flows via channels (not shown) from the oil pump 6 into the cooling channel 70 and back into the oil pump 6, preferably serves as the cooling liquid. The oil channel 70 preferably extends around the entire circumference of the stator 9, preferably on the outside thereof and preferably also on at least one end face in the region of the electromagnetically active stator part 9-1. According to another embodiment, another cooling liquid from another cooling source can be used instead of the oil of the oil pump 6.
Der Elektromotor 8 ist bei allen Ausführungsformen unabhängig vom Fahrantriebsstrang und dessen Drehmomente. In all embodiments, the electric motor 8 is independent of the travel drive train and its torques.

Claims

Patentansprüche claims
1. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung, enthaltend ein Kraftfahrzeug-Antriebsgetriebe (2) mit variabler Übersetzung zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang zwischen einem Fahrantriebsmotor und mindestes einem Kraft- fahrzeugrad, eine Olpumpe (6) zur Versorgung des Antriebsgetriebes (2) mit unter Druck stehendem Öl zum Schalten von Schaltelementen des Antriebsgetriebes (2) , einen Elektromotor (8) zum Antreiben der Olpumpe (6) , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Olpumpe und der Elektromotor um die Drehachse (26) einer Fahrantriebswelle (22) herum sich erstrecken und in einem Antriebsgehäuse (32,34) angeordnet sind, dass der Stator (9) des Elektromotors (8) und ein Pumpengehäuse (5) der Olpumpe (6) an dem Antriebsgehäuse (32,34) befestigt sind, und dass der Rotor (11) des E- lektromotors (8) und ein Pumpenrotor (7) der Olpumpe (6) an dem Pumpengehäuse (5) der Olpumpe (6) drehbar gelagert sind.1. Motor vehicle drive device, comprising a motor vehicle drive transmission (2) with variable transmission for torque transmission in a drive train between a drive motor and at least one motor vehicle wheel, an oil pump (6) for supplying the drive transmission (2) with pressurized oil Switching of switching elements of the drive gear (2), an electric motor (8) for driving the oil pump (6), characterized in that the oil pump and the electric motor extend around the axis of rotation (26) of a travel drive shaft (22) and in a drive housing (32 , 34) that the stator (9) of the electric motor (8) and a pump housing (5) of the oil pump (6) are fastened to the drive housing (32, 34), and that the rotor (11) of the electric motor (8) and a pump rotor (7) of the oil pump (6) are rotatably mounted on the pump housing (5) of the oil pump (6).
2. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rotor (11) des Elektromotors (8) mit dem Pumpenrotor (7) der Olpumpe (6) dauerhaft drehfest verbunden ist.2. Motor vehicle drive device according to claim 1, so that the rotor (11) of the electric motor (8) is permanently connected to the pump rotor (7) of the oil pump (6) in a rotationally fixed manner.
3. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor (8) einen größeren Außendurchmesser als die Olpumpe (6) hat, dass der Rotor (11) des E- lektromotors (8) eine Rotorscheibe (10) aufweist, welche sich über die Olpumpe (6) auf deren vom Antriebsgetriebe (2) abgewandten vorderen Stirnseite erstreckt, dass die Rotorscheibe (10) am radial äußeren Scheibenendbereich den elektromagnetisch wirksamen Rotorteil (11-1) des E- lektromotors (8) trägt und am radial inneren Scheibenendbereich mit dem Pumpenrotor (7) der Olpumpe (6) dauerhaft drehfest verbunden ist und eine erste Lagerstelle (10-2) aufweist, durch welche der Rotor (11) des Elektromotors (8) am Pumpengehäuse (5) drehbar gelagert ist.3. Motor vehicle drive device according to claim 1 or 2, characterized in that the electric motor (8) has a larger outer diameter than the oil pump (6), that the rotor (11) of the electric motor (8) has a rotor disk (10) which, via the oil pump (6), is driven by the drive gear ( 2) facing away from the front end, that the rotor disk (10) carries the electromagnetically effective rotor part (11-1) of the electric motor (8) at the radially outer disk end area and with the pump rotor (7) of the oil pump (6) at the radially inner disk end area is permanently connected in a rotationally fixed manner and has a first bearing point (10-2) through which the rotor (11) of the electric motor (8) is rotatably mounted on the pump housing (5).
Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rotorscheibe (10) an der ersten Lagerstelle (10-2) eine von der Drehachse (26) weg zeigende Oberfläche (48) hat, welcher eine zur Drehachse (26) hin nach innen zeigende Oberfläche (50) des Pumpengehäuses (5) gegenüberliegt, und dass diese beiden Oberflächen (48,50) relativ zueinander drehbar, gegeneinander mindestens radial, gelagert sind.Motor vehicle drive device according to claim 3, characterized in that the rotor disk (10) at the first bearing point (10-2) has a surface (48) pointing away from the axis of rotation (26), which surface points inwards towards the axis of rotation (26) Surface (50) of the pump housing (5) is opposite, and that these two surfaces (48,50) are rotatable relative to each other, at least radially against each other.
Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich zwischen den beiden Oberflächen (48,50) mindestens ein Lager (52,54) befindet.Motor vehicle drive device according to claim 4, so that at least one bearing (52, 54) is located between the two surfaces (48, 50).
Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die erste Lagerstelle (10-2) durch einen hinteren Hohlwellenteil der Rotorscheibe (10) gebildet ist, welcher sich von einem Ringscheibenteil (10-1) der Rotorscheibe (10) nach hinten, in Richtung zur Olpumpe (6) erstreckt . Motor vehicle drive device according to one of claims 3 to 5, characterized in that the first bearing point (10-2) is formed by a rear hollow shaft part of the rotor disc (10), which extends from an annular disc part (10-1) of the rotor disc (10) extends towards the oil pump (6).
7. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Pumpenrotor (7) der Olpumpe (6) von dem hinteren Hohlwellenteil getragen wird.7. Motor vehicle drive device according to claim 6, so that the pump rotor (7) of the oil pump (6) is carried by the rear hollow shaft part.
8. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Olpumpe (6) und ihr Elektromotor (8) auf der Getriebeeingangsseite des Antriebsgetriebes (2) angeordnet sind, und dass zwischen der Anordnung der Olpumpe8. Motor vehicle drive device according to one of the preceding claims, that the oil pump (6) and its electric motor (8) are arranged on the transmission input side of the drive transmission (2), and that between the arrangement of the oil pump
(6) und ihres Elektromotors (8) einerseits und dem Fahrantriebsmotor (4) andererseits ein Abstandsbereich (14) vorgesehen ist für die Positionierung mindestens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) zur Drehmoment- Übertragung zwischen dieser Drehmomentübertragungsvor- richtung (16) und dem Fahrantriebsstrang, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) mindestens eines der Elemente schaltbare Kupplung (18,20), Drehmomentwandler oder mindestens eine weitere elektrische Maschine aufweist und dieses Element in dem Abstandsbereich(6) and its electric motor (8) on the one hand and the travel drive motor (4) on the other hand, a spacing area (14) is provided for the positioning of at least one torque transmission device (16) for torque transmission between this torque transmission device (16) and the travel drive train, whereby the torque transmission device (16) has at least one of the elements switchable clutch (18, 20), torque converter or at least one further electrical machine and this element in the distance range
(14) positionierbar oder positioniert ist.(14) can be positioned or positioned.
9. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (16) aufweist, welcher auf der vom Antriebsgetriebe (2) abgewandten Vorderseite der Olpumpe (6) , mit Abstand von der Olpumpe, angeordnet ist und zusammen mit dem Antriebsgetriebe (2) ein Automatikgetriebe bildet, dass ein Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) von dem Pumpengehäuse (5) der Olpumpe (6) getragen wird und relativ zu dem Pumpengehäuse (5) drehbar angeordnet ist.9. Motor vehicle drive device according to claim 8, characterized in that the torque transmission device has a hydrodynamic torque converter (16) which is arranged on the front of the oil pump (6) facing away from the drive gear (2), at a distance from the oil pump, and together with the Drive transmission (2) forms an automatic transmission such that a pump wheel (36) of the torque converter (16) is carried by the pump housing (5) of the oil pump (6) and is rotatably arranged relative to the pump housing (5).
10. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) an dem Rotor (11) des Elektromotors (8) , relativ zu diesem drehbar, gelagert ist.10. Motor vehicle drive device according to claim 9, characterized in that the pump wheel (36) of the torque converter (16) is mounted on the rotor (11) of the electric motor (8), rotatable relative to the latter.
11. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10 in Kombination mit einem der Ansprüche 2 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rotorscheibe (10) des Elektromotors (8) an ihrem radial inneren Endbereich als eine zweite Lagerstelle (10-3) ausgebildet ist, an welcher das Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) , relativ zur Rotorscheibe (10) drehbar, gelagert ist.11. Motor vehicle drive device according to claim 10 in combination with one of claims 2 to 9, characterized in that the rotor disc (10) of the electric motor (8) is formed at its radially inner end region as a second bearing point (10-3), on which the pump wheel (36) of the torque converter (16) is rotatably mounted relative to the rotor disk (10).
12. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Rotorscheibe (10) an der zweiten Lagerstelle (10-3) eine in Richtung zur Drehachse (26) nach innen zeigende Oberfläche (58) hat, welcher eine von der Drehachse (26) weg nach außen zeigende Oberfläche (60) des Pumpenrades (36) des Drehmomentwandlers (16) radial gegenüber liegt, dass diese beiden Oberflächen (58,60) relativ zueinander drehbar, gegeneinander mindestens radial gelagert sind.12. Motor vehicle drive device according to claim 11, characterized in that the rotor disc (10) at the second bearing point (10-3) has an inward direction in the direction of the axis of rotation (26) surface (58) which one of the axis of rotation (26 ) facing away outward surface (60) of the pump wheel (36) of the torque converter (16) is radially opposite, that these two surfaces (58, 60) can be rotated relative to one another, at least radially against one another.
13. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich zwischen den beiden Oberflächen (58,60) mindestens ein Lager (62) zur gegenseitigen Abstützung befindet .13. Motor vehicle drive device according to claim 12, so that at least one bearing (62) is located between the two surfaces (58, 60) for mutual support between the two surfaces (58, 60).
14. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die zweite Lagerstelle durch einen vorderen Hohlwellenteil (10-3) der Rotorscheibe (10) gebildet ist, welcher sich von dem Ringscheibenteil (10-1) der Rotor- Scheibe (10) nach vorne, in Richtung von der Olpumpe (6) weg, erstreckt.14. Motor vehicle drive device according to one of claims 11 to 13, since you rchgek characterized in that the second bearing point is formed by a front hollow shaft part (10-3) of the rotor disc (10), which is from the annular disc part (10-1) of the rotor - Disc (10) extends forward, in the direction away from the oil pump (6).
15. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Rotor (11) des Elektromotors (8) über einen Freilauf (66) mit dem Fahrantriebsstrang (36) automatische mechanisch kuppelbar ist, wenn die Drehzahl des Fahrantriebsstranges (36) höher ist als die Drehzahl des Rotors (11) des Elektromotors (8) .15. Motor vehicle drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the rotor (11) of the electric motor (8) via a freewheel (66) with the drive train (36) can be mechanically coupled automatically when the speed of the drive train (36) is higher is the speed of the rotor (11) of the electric motor (8).
16. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14 und 15, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Freilauf (66) zwischen dem vorderen Hohlwellenteil (10-3) der Rotorscheibe (10) des Elektromotors (8) und dem Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) angeordnet ist.16. Motor vehicle drive device according to claim 14 and 15, characterized in that the freewheel (66) between the front hollow shaft part (10-3) of the rotor disc (10) of the electric motor (8) and the pump wheel (36) of the torque converter (16) is arranged is.
17. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Olpumpe (6) mindestens teilweise oder vollständig axial und radial innerhalb der elektromagnetisch wirksamen Teile (9-1,11-1) von Stator (9) und Rotor (11) des Elektromotors (8) angeordnet ist.17. Motor vehicle drive device according to one of the preceding claims, characterized in that the oil pump (6) at least partially or completely axially and radially within the electromagnetically active parts (9-1, 11-1) of the stator (9) and rotor (11) of the electric motor (8) is arranged.
18. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor (8) in einem Luftraum (68) angeordnet ist .18. Motor vehicle drive device according to one of the preceding claims, that the electric motor (8) is arranged in an air space (68).
19. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Elektromotor (8) zu seiner Kühlung mit einer Kühlkanalanordnung (70) zur Rezirkulation von Kühlflüssigkeit versehen ist.19. Motor vehicle drive device according to claim 18, characterized in that the electric motor (8) for cooling it with a Cooling channel arrangement (70) is provided for the recirculation of cooling liquid.
20. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 19, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kühlkanalanordnung (70) an das Ölsystem der Olpumpe (6) angeschlossen ist und zur Kühlung des Elektromotors (8) vom Öl der Olpumpe durchströmbar ist.20. Motor vehicle drive device according to claim 19, so that the cooling channel arrangement (70) is connected to the oil system of the oil pump (6) and can be flowed through by the oil of the oil pump for cooling the electric motor (8).
21. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kühlkanalanordnung (70) mindestens einen Kühl- kanal aufweist, welcher sich am elektromagnetisch wirksamen Teil (9-1) des Stators (9) des Elektromotors (8) entlag erstreckt und von der Kühlflässigkeit durchstrδm- bar ist. 21. Motor vehicle drive device according to claim 19 or 20, characterized in that the cooling duct arrangement (70) has at least one cooling duct which extends along the electromagnetically active part (9-1) of the stator (9) of the electric motor (8) can be flowed through by the cooling liquid.
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