JP2011524499A - 切換可能なクラッチ装置、特に摩擦接続式の湿式クラッチ、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーン、このような形式のパワートレーンを運転するための方法およびこのような形式のパワートレーンを備えた車両 - Google Patents
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Abstract
Description
−走行、特に第1の原動機、特に内燃機関と力伝達装置との間でパワーフローを遮断/実現するための装置の接続時に第1の原動機から、特に力伝達装置の第1の出力分岐路および/または第2の出力分岐路を介して伝動装置へのパワーフローを備えたエンジン走行、
−走行、特に第1の原動機と力伝達装置との間でパワーフローを遮断/実現するための装置の切断/分離時に第2の原動機、特に電気機械から力伝達装置の第1の出力分岐路および/または第2の出力分岐路を介したパワーフローを備えた電気走行:
が識別される。
−引張ばね装置
−圧縮ばね装置
−皿ばね装置:
の1つとして形成されていて、作動装置と、切換可能なクラッチ装置の両クラッチ部材の一方との間に配置されているかまたは作動装置と、両クラッチ部材に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されている。
1E 第1のクラッチ部材
1A 第2のクラッチ部材
2 ばねユニット
3 ピストンエレメント
4 摩擦板
5 構成部材
6 圧力室分離部材
7 中間片
8 縁摩擦板
9 発進エレメント
10 ストッパ
11 パワートレーン
12 ハイブリッドシステム
13 第1の原動機
14 内燃機関
15 第2の原動機
16 電気機械
16.1 電気機械のロータ
17 伝達ユニット
18 伝動装置
19 力伝達装置
20 ハイドロダイナミック式の構成要素
21 伝動装置入力軸
22 切換可能なクラッチ装置
22A 第2のクラッチ部材
22E 第1のクラッチ部材
24 作動装置
25 運転媒体供給および/または案内システム
26 圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ
27 最小トルクを伝達するための手段
28 ドラグクラッチ
28E ドラグクラッチの入力部材
28A ドラグクラッチの出力部材
29 作動装置
30 組み合わされた力伝達・発進ユニット
31 ピストンエレメント
32 有効なピストン面
33 内室
34 釣鐘状ハウジング部材
35 内室
36 ハウジング
37 流れ技術的な接続部
38 圧力室
39 クラッチ装置を切断するための操作力を発生させるための装置
40.1 部分クラッチ
40.2 部分クラッチ
E 入力部材
A 出力部材
R 回転軸線
P ポンプホイール
T タービンホイール
L ステータ
A1 接続部
A2 接続部
A3 接続部
T1 振動を減衰するための装置
T2 振動を減衰するための装置
FBres 合成力
PS ポンプホイールシェル
Claims (38)
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)、特に摩擦接続式の湿式クラッチであって、圧力媒体で操作可能な作動装置(24)が設けられている形式のものにおいて、切換可能なクラッチ装置(1)が、2つの部分クラッチ(40.1,40.2)、つまり、メインクラッチを成す第1の部分クラッチ(40.1)と、ドラグクラッチ(28)を成す第2の部分クラッチ(40.2)とから成っており、両部分クラッチ(40.1,40.2)が、それぞれ作動装置(24)の終端位置、つまり、前記メインクラッチの切断状態によって特徴付けられた第1の切断終端位置と、前記メインクラッチの接続状態によって特徴付けられた第2の接続終端位置とにおいて摩擦モーメントを発生させるために適しているように配置されていて、形成されていることを特徴とする、切換可能なクラッチ装置。
- 両部分クラッチ(40.1,40.2)が、並列に切換可能である、請求項1記載の切換可能なクラッチ装置。
- 作動装置(24)の前記切断終端位置において操作可能な部分クラッチ(40.2)が、該部分クラッチ(40.2)によって、作動装置(24)の前記接続終端位置における操作された部分クラッチ(40.1)よりも少ないトルクを伝達することができるように形成されていて、設計されている、請求項1または2記載の切換可能なクラッチ装置。
- 前記切断終端位置において操作される部分クラッチ(40.2)の伝達可能な前記トルクが、3Nm〜80Nmの範囲内、有利には3Nm〜20Nm、特に有利には10Nmに設定されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 作動装置(24)が、少なくとも1つのピストンエレメント(3)を有しており、該ピストンエレメント(3)が、機械的なプリロード力、特にばね力によって前記切断終端位置に移動可能である、請求項1から4までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 作動装置(24)が、少なくとも1つのピストンエレメント(3)を有しており、該ピストンエレメント(3)が、圧力媒体、特に流体での圧力負荷によって前記接続終端位置に移動可能である、請求項1から5までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- ピストンエレメント(3)の前記圧力負荷によって、該ピストンエレメント(3)に発生させられる押圧力が調整可能であり、該押圧力が、両部分クラッチ(40.1,40.2)の切断によって特徴付けられた、作動装置(24)の両終端位置の間の中間位置において機械的なプリロード力、特にばね力によって平衡状態にあるように、部分クラッチ(40.1,40.2)が設計されていて、配置されている、請求項5または6記載の切換可能なクラッチ装置。
- 第1の部分クラッチ(40.1)が、摩擦面支持エレメントおよび/または摩擦面形成エレメントを有する、一方の原動機(13)に連結可能な第1のクラッチ部材(1E)と、摩擦面支持エレメントおよび/または摩擦面形成エレメントを有する、被駆動装置に連結可能な第2のクラッチ部材(1A)とを有しており、両クラッチ部材(1E,1A)が、作動装置(24)を介して互いに少なくとも間接的に作用結合可能であり、該作動装置(24)が、少なくとも1つのピストンエレメント(3)を有しており、該ピストンエレメント(3)が、前記圧力媒体で負荷可能な圧力室(38)の形成のもと少なくとも間接的に両クラッチ部材(1E,1A)の一方に相対回動不能に結合されていて、軸方向に移動可能にガイドされており、ピストンエレメント(3)に、圧力室(38)内に発生可能な前記押圧力と逆方向に向けられた機械的な操作力を発生させるための装置(39)が対応配置されている、請求項1から7までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 機械的な操作力を発生させるための装置(39)が、プリロードエレメントを有しており、該プリロードエレメントが、配置と、発生させたい力方向とに関連して以下のエレメント:すなわち、
−引張ばね装置
−圧縮ばね装置
−皿ばね装置:
の1つとして形成されていて、作動装置(24)と、切換可能なクラッチ装置(1)の両クラッチ部材(1E,1A)の一方との間に配置されているかまたは作動装置(24)と、両クラッチ部材(1E,1A)に相対回動不能に結合されたエレメントとの間に配置されている、請求項8記載の切換可能なクラッチ装置。 - 第2の部分クラッチ(40.2)が、別の作動装置(29)を有しており、該作動装置(29)が、第1の部分クラッチ(40.1)の作動装置(24)に操作に関して強制連結されている、請求項8または9記載の切換可能なクラッチ装置。
- 第2の部分クラッチ(40.2)の作動装置(29)が、第1の部分クラッチ(40.1)の作動装置(24)によって形成されるようになっている、請求項8または9記載の切換可能なクラッチ装置。
- 第2の部分クラッチ(40.2)が、少なくとも部分的に第1の部分クラッチ(40.1)の前記摩擦面支持エレメントおよび/または前記摩擦面形成エレメントによって形成されるようになっている、請求項8から11までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 第2の部分クラッチ(40.2)が、第1のクラッチ部材(1E)または第2のクラッチ部材(1A)に相対回動不能に結合されたエレメント(5,6)または一方のクラッチ部材(1E,1A)に相対回動不能に連結されたエレメントに相対回動不能に結合されたエレメント(5,6)と、それぞれ他方のクラッチ部材(1A,1E)または該クラッチ部材(1A,1E)に相対回動不能に結合されたエレメント(6,5)とによって形成されるようになっている、請求項8から11までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 作動装置(24)が、第1のクラッチ部材(1E)または第2のクラッチ部材(1A)に相対回動不能に結合されているかまたは両クラッチ部材(1E,1A)に相対回動不能に結合されたエレメント(5,6)に相対回動不能に結合されており、第2の部分クラッチ(40.2)が、作動装置(24)と、それぞれ他方のクラッチ部材(1A,1E)または該クラッチ部材(1A,1E)に相対回動不能に結合されたエレメント(6,5)との間に形成されている、請求項8から11までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 前記圧力媒体で負荷可能な圧力室(38)が、切換可能なクラッチ装置(1)の、クラッチ周辺を成しかつハウジング(36)によって取り囲まれた内室(33)に流れ技術的に接続されており、圧力室(38)内の圧力の増加につれて、流れ技術的な接続部(37)を介して発生させられる冷媒流が減少するように、該冷媒流を制御するための手段が設けられている、請求項8から14までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置。
- 圧力室(38)と前記クラッチ周辺との間の流れ技術的な接続部(37)に、制御可能な弁装置が設けられている、請求項15記載の切換可能なクラッチ装置。
- 圧力室(38)と前記クラッチ周辺との間の接続部(37)が、ピストンエレメント(3)に配置された少なくとも1つの接続孔を有しており、該接続孔が、クラッチ周辺側で、クラッチ部材(1E,1A)に対するピストンエレメント(3)の有効な圧着面(32)の領域に開口している、請求項15記載の切換可能なクラッチ装置。
- 車両のハイブリッドシステム(12)に用いられるパワートレーン(11)であって、少なくとも1つの第1の原動機(13)と第2の原動機(15)とが設けられており、両原動機(13,15)が、別個にまたは一緒に力伝達装置(19)を介して伝達ユニット(17)、特に伝動装置(18)に接続可能であり、さらに、第1の原動機(13)と力伝達装置(19)との間に配置された、第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)が設けられている形式のものにおいて、切換可能なクラッチ装置(1)の分離された切断時に、第1の原動機(13)から力伝達装置(19)の入力部材(E)への、トルクを伝達する作用結合部が形成可能であることを特徴とする、車両のハイブリッドシステムに用いられるパワートレーン。
- 伝動装置(18)および/または力伝達装置(19)および/または切換可能なクラッチ装置(1)に運転媒体供給および/または案内システム(25)が対応配置されており、該運転媒体供給および/または案内システム(25)が、力伝達装置(19)の入力部材(E)に機械的に連結された少なくとも1つの圧送装置、特に伝動装置オイルポンプ(26)を備えている、請求項18記載のパワートレーン。
- 切換可能なクラッチ装置(1)の分離された切断時に、伝動装置(18)への、前記トルクを伝達する作用結合部が形成可能である、請求項18または19記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)の分離時に伝達可能な前記トルクが制限されている、請求項18から20までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)の切断時の伝達可能な前記トルクが、3Nm〜80Nmの範囲内、有利には20Nm、全く特に有利には10Nmに設定されている、請求項21記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)が、圧力媒体操作可能な湿式クラッチとして形成されている、請求項18から22までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)が、分離された切断状態において、少ない圧力と少ない体積流とで負荷可能である、請求項18から23までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)が、少なくとも分離された前記切断状態において、冷媒流によって冷却可能である、請求項18から24までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 切換可能なクラッチ装置(1)に対して並列に切換可能なドラグクラッチ(28)を有する、予め規定された最小トルクを伝達するための手段(27)が設けられている、請求項18から25までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- ドラグクラッチ(28)が、別個のクラッチによって形成されるようになっている、請求項26記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための請求項1から17までのいずれか1項記載の切換可能なクラッチ装置(1)が形成されている、請求項26記載のパワートレーン。
- 力伝達装置(19)の、第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)に結合された入力部材(E)が、少なくとも力伝達装置(19)を取り囲む釣鐘状ハウジング部材(34)と、該釣鐘状ハウジング部材(34)によって形成されたかまたは該釣鐘状ハウジング部材(34)に相対回動不能に連結された、切換可能なクラッチ装置(1)と力伝達装置(19)との圧力室を仕切るために切換可能なクラッチ装置(1)と力伝達装置(19)との間に設けられた壁(6)によって形成されるようになっている、請求項18から28までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 力伝達装置(19)が、ハイドロダイナミック式の構成要素(20)と、該ハイドロダイナミック式の構成要素(20)を介するパワーフローを少なくとも部分的に迂回するための装置(22)とを有しており、ハイドロダイナミック式の構成要素(20)と装置(22)とが、力伝達装置(19)の入力部材(E)と出力部材(A)との間に配置されている、請求項18から29までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- ハイドロダイナミック式の構成要素(20)が、ハイドロダイナミック式の回転数/トルクコンバータまたはハイドロダイナミック式のクラッチとして形成されている、請求項30記載のパワートレーン。
- 力伝達装置(19)が、二通路ユニットとして形成されている、請求項18から31までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 力伝達装置(19)が、三通路ユニットとして形成されている、請求項18から31までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 第1の原動機(13)が、内燃機関(14)によって形成されるようになっており、第2の原動機(15)が、モータおよびジェネレータとして運転可能な電気機械(16)によって形成されるようになっている、請求項18から33までのいずれか1項記載のパワートレーン。
- 車両において、請求項18から34までのいずれか1項記載のパワートレーンが設けられていることを特徴とする、車両。
- ハイブリッドシステム(12)に用いられる請求項18から34までのいずれか1項記載のパワートレーン(11)を運転するための方法において、運転モード「緊急運転」において、第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)の作動装置(24)が、操作力を発生させるための装置(39)によって切断終端位置に移動させられており、第1の原動機(13)を運転し、予め規定された最小トルクを、第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)の第2の部分クラッチ(40.2)を介して圧送装置(26)に伝達することを特徴とする、ハイブリッドシステムに用いられるパワートレーンを運転するための方法。
- 前記運転モード「緊急運転」において、パワーフローを力伝達装置(19)でハイドロダイナミック式の構成要素(20)を介して形成する、請求項36記載の方法。
- 運転モード「電気走行」において、第1の原動機(13)をパワートレーン(11)から分離しかつ接続するための切換可能なクラッチ装置(1)の圧力室(38)を、作動装置(24)を両部分クラッチ(40.1,40.2)の切断下の中間位置に運動させる圧力で負荷する、請求項35または36記載の方法。
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