WO2012149924A1 - Hybridmodul für einen triebstrang eines fahrzeuges - Google Patents

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WO2012149924A1
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freewheel
hybrid module
clutch
module according
torque
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Willi Ruder
Dierk Reitz
Christoph HAJDUK
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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Schaeffler Technologies AG and Co KG
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    • B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a hybrid module for a drive train of a vehicle with internal combustion engine and transmission.
  • a hybrid drive train of a motor vehicle which comprises an internal combustion engine, a dual mass flywheel, an electric drive and a transmission, wherein a first separating clutch between the internal combustion engine and electric drive and a further separating clutch between the electric drive and transmission are arranged.
  • the motor side arranged first separating clutch is used to decouple the engine from the rest of the drive train to z. B. to drive with the vehicle purely electric.
  • the second separating clutch arranged on the transmission side serves to start the internal combustion engine via the electric drive and decouple the transmission during this starting process.
  • the electric drive and the two separating clutches can be superimposed axially and radially for space reasons, as shown in Figure 2 of DE 100 36 504 A1, by the first separating clutch is integrated into the rotor of the electric drive.
  • this space-technical reasons mostly necessary integration of the motor side arranged separating clutch in the rotor of the electric machine, however, leads to relatively low friction radii. Due to these lower friction radii, however, the transmittable torque decreases.
  • a hybrid module for a drive train of a vehicle with internal combustion engine and transmission wherein the hybrid module between the engine and transmission is effective and has an electric drive, a clutch and a freewheel, and wherein the separating clutch and the freewheel parallel to each other for Torque transmission from the engine are provided in the direction of the transmission, the freewheel from the engine torque coming in the direction of the transmission transmits and opens at opposite directed torque, and a freewheel transmitted share of the torque generated by the internal combustion engine by a
  • position of a transferable from the clutch torque is adjustable, so that the vehicle is either by the internal combustion engine or the electric drive or combined simultaneously driven by both.
  • the function of the engine-side separating clutch known from the prior art is divided into two components arranged in parallel in the torque flow, namely a separating clutch and a freewheel.
  • a separating clutch When the clutch is open, the entire torque generated by the engine is transmitted via the freewheel to the transmission.
  • the freewheel should therefore be designed so that its transmissible torque corresponds to the torque generated by the engine.
  • the torque transmission capacity of the separating clutch in the hybrid module according to the invention can be selected to be significantly lower than the torque which can be generated by the internal combustion engine.
  • the separating clutch should be designed for 100 Nm to 130 Nm, whereas the freewheel should also be designed for 700 Nm to 800 Nm. If the disconnect clutch is partially closed, the torque transmitted by the freewheel is reduced in accordance with the torque that can be transmitted by the disconnect clutch. In other words, the total torque generated by the internal combustion engine is divided between the freewheel and the disconnect clutch in accordance with the torque transmitted from the disconnect clutch (which in turn depends on an actuation force of the disconnect clutch).
  • the clutch in the internal combustion engine operation of the present drive train remain closed or kept closed, so that as a rule, a torque split to clutch and freewheel.
  • the hybrid module according to the invention therefore comprises, as described above, parallel to one another disconnected clutch and freewheel, wherein the torque of the combustor in the direction of driveline exclusively by the freewheel, or freewheel and disconnect clutch together, or possibly exclusively via the disconnect clutch can be transmitted.
  • torques directed by the drive train in the direction of the internal combustion engine are transmitted exclusively via the separating clutch.
  • the separating clutch is designed as a "normally open” clutch, that is designed to be open in the ground state, and is closed or pressed by a closing force.
  • This is advantageous insofar as the coupling in the present drive train is 70% open in the normal mode of operation of a vehicle equipped with such a hybrid module.
  • the efficiency of the actuator is accordingly more favorable under such boundary conditions with a "normally open” clutch than with a "normally closed” clutch.
  • the separating clutch is designed as a "normally closed” clutch, that is designed to be closed in the ground state, and is opened, preferably mounted or pressed on an opening force.
  • a disconnect clutch is used in particular for the drive train of a vehicle when, in the normal mode of operation of the vehicle equipped with this hybrid module, the disconnect clutch is normally closed, preferably closed more than 50% of the time during operation, preferably more than 60%.
  • the efficiency of the actuator is accordingly more favorable under such boundary conditions with a "normally closed” clutch than with a "normally open” clutch.
  • the freewheel is designed as a roller freewheel, preferably as a sprag freewheel.
  • the freewheel has a freewheel input part, a freewheel output part and at least one, preferably a plurality, between this freewheel input and this freewheel output part arranged locking parts.
  • a freewheel has a designed as an inner ring freewheel input part and designed as an outer ring freewheel output part, or vice versa.
  • torque is transmitted from the crankshaft of the internal combustion engine directly to the freewheel input part.
  • the alternating torques occurring during operation of the internal combustion engine can be intercepted via a damping device, such as a dual-mass flywheel, which is arranged between the internal combustion engine and the hybrid module.
  • a damping device such as a dual-mass flywheel
  • the freewheel is arranged axially, in the direction from the internal combustion engine to the transmission device, behind a vibration damper device, preferably behind this dual mass flywheel.
  • this freewheel is arranged in the same axial direction in front of a central storage facility.
  • a central storage facility means a central warehouse.
  • a central storage facility is provided to at least part of the disconnect clutch and / or at least a part of an electromechanical energy converter, preferably an electromechanical energy converter which serves the drive of the vehicle and particularly preferably a rotor of this electromechanical energy converter to store.
  • this freewheel is disposed axially between this dual mass flywheel and this central warehouse facility.
  • this freewheel is disposed axially between this dual mass flywheel and this central warehouse facility.
  • the actuating device is arranged in a region of the hybrid module, which is adjacent to this internal combustion engine, preferably the crankshaft of the internal combustion engine.
  • the actuating device is arranged in a region of the hybrid module, which is adjacent to this transmission, preferably a transmission input shaft of this transmission.
  • the actuating device is arranged in a region of the hybrid module, which lies substantially symmetrically between this internal combustion engine and this transmission.
  • the separating clutch is actuated by means of a hydraulic actuator.
  • this hydraulic actuating device has a hydraulic cylinder, preferably with a circular ring surface.
  • the separating clutch is actuated by means of an electromechanical actuating device.
  • such an electromechanical actuating device has at least one electromechanical energy converter, preferably an electric motor.
  • the actuators can be used independently of the type of separating clutch ("normal opend / closed"). Further preferred embodiments of the present invention are the subject of the dependent claims.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a drive train of a vehicle with the
  • FIG. 2 shows an embodiment of the present hybrid module in which the freewheel is arranged axially next to the central bearing and in which an inner ring of the freewheel simultaneously takes over the connection to the clutch disc and the dual mass flywheel, and in which an outer cage of the freewheel is connected to the transmission input.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of the present hybrid module, wherein the
  • FIG. 4 shows an embodiment of the hybrid module, in which the central warehouse and the freewheel are combined to form an axial unit
  • FIG. 5 shows another embodiment of the hybrid module with a first type of radial nesting of central bearings and freewheel, in which the central warehouse and the freewheel are combined to form a radial unit,
  • FIG. 6 shows another embodiment of the hybrid module with a further type of radial nesting of freewheel and central warehouse
  • FIG. 7 shows a further embodiment of the hybrid module with a further type of radial nesting and summary of freewheel and central warehouse
  • 8 shows a further exemplary embodiment of the hybrid module, shown between crankshaft and connecting part to a further coupling device arranged on the transmission side, which is based on the exemplary embodiment shown in FIG. 6,
  • 15 shows a further embodiment of the spatial arrangement of the components of a hybrid module with an increased level of detail of the representation.
  • FIG. 1 schematically shows a drive train of a vehicle with an internal combustion engine 1, a vibration damper (in this case a dual-mass flywheel) connected to a crankshaft 2 of the internal combustion engine 1, a hybrid module 4 with free-wheeling 5 and separating clutch 6, as well as rotor 7 and stator 8 of an electric drive. a gear 9, a differential 10 and not shown in detail driven wheels.
  • a vibration damper in this case a dual-mass flywheel
  • FIG. 1 is to be understood only as an example. 1, the internal combustion engine 1 comprises "only" two cylinders, but the present invention is not limited to such a specific number of cylinders. Linder for the internal combustion engine 1 or a parallel and series connection of several internal combustion engines conceivable.
  • Figure 1 shows a dual mass flywheel. Alternatively, a single-mass flywheel or another type of vibration damping, such as a mass or centrifugal pendulum or a combination of such damping elements could be used, depending on the smoothness of the combustion engine or could possibly also be dispensed with such a damping unit.
  • Fig. 1 also as an (automated) six-speed manual transmission is shown, without the present invention would be limited thereto.
  • the formation of the transmission as an automatic transmission / multi-step transmission / CVT transmission or other types of transmission such as sliding gear possibly also in conjunction with another separation unit between the transmission and electric drive 7, 8 (such as a torque converter, another disconnect clutch or similar assemblies) conceivable.
  • Fig. 1 is the present hybrid module in particular removable that between
  • Combustion engine 1 and gear 9 are provided two parallel torque transmission trains, a first with the clutch 6 and a second with the freewheel 5, so that the functions of the known from the prior art engine-side clutch are divided into two different components.
  • the torque generated by the internal combustion engine 1 is divided depending on a voltage applied to the clutch operating force on separating clutch and freewheel.
  • the freewheel transmits as Figure 1 removably in torque transmission from the engine 1 to the transmission 9 and opens at torque flow direction of the transmission 9 to internal combustion engine 1. Torques from the transmission 9 in the direction of the internal combustion engine 1 are transferable with the clutch closed. This applies in particular to the towing of the burner from the electric driving and the transmission of the thrust torque in the case of a full battery.
  • the disconnect clutch In internal combustion engine operation of the drive train, however, the disconnect clutch normally remains closed so that, in accordance with its applied torque transmission capacity, it transmits the torque that can be transmitted by the internal combustion engine, in any event, along with the freewheel.
  • FIG. 2 A first structural embodiment of the scheme shown in Figure 1 is shown in Figure 2, which the hybrid module 4 between the dual mass flywheel ("ZMS"). 3 and a transmission input shaft 11 of the transmission 9 as a half-section, wherein an output side 12 of the ZMS 3 with a central component 13, in this case via an axial spline M2, is connected.
  • the entire torque generated by the internal combustion engine 1 is accordingly transmitted to the central component 13 of the hybrid module by means of the DMF 3 and intermediate shaft 12.
  • the central component 13 is connected to an inner ring 14 of the freewheel 5 or a part of the central component 13 (for example, a sleeve-like extension) is designed directly as an inner ring 14 of the freewheel.
  • An outer ring of the freewheel 5 is connected to a coupling housing 15 of the separating clutch 4 or a part of the coupling housing 15 is formed directly as an outer ring or as an outer cage of the raceway.
  • the clutch housing 15 is, preferably via a further axial splines M3, connected to a transmission input shaft 11 of the transmission 9, wherein between the clutch housing and transmission input shaft, a further disconnect clutch (for example, a converter or another friction clutch) can be arranged.
  • the clutch housing 15 further comprises a cylindrical part 15a, which is at the same time part of the rotor 7 of the electric drive 7, 8.
  • the permanent magnets of the rotor are attached directly to the cylindrical part 15a of the coupling housing.
  • the clutch housing 15 further comprises a radially extending portion 15 b which is connected at a radially outer portion with the cylindrical portion 15 a, and which has in a radially inner region a sleeve-like portion which is supported on a central bearing 16.
  • the central warehouse 16 in turn is arranged on a housing 17 of the actuating device 18 of the separating clutch 6 or on a sleeve-like component 17 on which the actuating device can be supported.
  • the actuating device 18 comprises a hydraulic actuating unit with a hydraulic cylinder arranged concentrically to the intermediate shaft 12, which actuates a lever spring 19 which is supported on a further radially extended region 15c of the clutch housing 15 of the separating clutch 6 and which has a pressure plate 20 in the axial direction Actuating force can act according to the position of the actuating cylinder. According to an axial displacement of the pressure plate 20, a clutch disc 21 is clamped between the pressure plate 20 and clutch housing of the separating clutch 6, whereby the separating clutch 6 can be closed.
  • the clutch disc 21 of the separating clutch 6 is rotatably connected via the axial spline M1 with the central component 13.
  • the actuator unit 18 is attached to the transmission housing 22.
  • the central warehouse 16 (which is presently designed as a fixed bearing) substantially axially next to (ie on a comparable diameter) to the freewheel 5 are arranged, wherein an inner ring of the freewheel the connection to the clutch disc and the dual mass flywheel (on the Central component 13) takes over and wherein an outer cage of the freewheel 5 is connected via the clutch housing 15 with the transmission input.
  • FIG. 3 shows a further exemplary embodiment of the hybrid module, which differs from the exemplary embodiment according to FIG. 2 only with regard to the arrangement of the freewheel and the design of coupling housing 15 and central component 13 necessary for this purpose.
  • the connection of inner and outer ring is reversed on the freewheel, wherein also the outer ring of the freewheel 5 is part of the central component 13 and the inner ring of the freewheel fifth Part of the coupling housing 15 are.
  • a selection of the arrangement according to FIG. 2 or according to FIG. 3 can be selected depending on a drag torque optimization as well as on a blocking function at high rotational speeds.
  • Central warehouse 16 are arranged substantially on a comparable diameter.
  • these two components can also be combined to form a unit.
  • FIG. 4 schematically illustrates such a design with a structural unit consisting of a central warehouse and freewheel, wherein the points to be sealed are shown by the arrows shown in FIG. Compared to the embodiments of Figures 2 and 3 so a seal can be omitted. There are only 3 seals necessary.
  • the embodiment of the central component 14 can be simplified in the embodiment of Figure 4 in comparison to the embodiments of Figure 2 and 3.
  • FIG. 5 shows a further embodiment of the hybrid module 4 is shown, in which the central warehouse 16 and the freewheel 5 are arranged radially nested.
  • the central component 13 is designed such that it also forms an outer ring of the central bearing 16 and an inner ring of the freewheel 5, again to form a structural unit of central warehouse and freewheel. Again, one of the necessary in Figure 2 and 3 seals omitted.
  • Central bearing shown wherein in the present case an inner ring of the freewheel 5 is formed integrally with the central component 13, and wherein the coupling housing 15 comprises a sleeve-like portion 15d, on which an outer ring of the freewheel 5 is arranged or formed.
  • a bearing outer ring of the central bearing 16 can be arranged or formed on a further sleeve-like section 15e of the coupling housing 15.
  • FIG 7 a further embodiment of the hybrid module is shown, with freewheel 5 and central warehouse 16 are in turn arranged nested, and wherein the coupling housing 15 has a sleeve-like portion 15f, arranged on which a bearing outer ring of the bearing 16 and an inner ring of the freewheel 5 or formed are.
  • the sealed areas are indicated by the arrows.
  • Nested central warehouse and freewheel radially with a further summary of these modules can be done by the bearing outer ring and freewheel inner ring or vice versa are combined to form a component, with correspondingly only 3 seals are necessary, compared to 4 seals with separate training.
  • FIG 8 shows a further embodiment of the hybrid module 4 is shown, wherein the torque coming from the crankshaft 2 via the DMF 3 (in this case with an internal Centrifugal pendulum formed) to the intermediate shaft 12 (which is attached to the secondary flange of the ZMS or is formed integrally therewith) is transmitted.
  • the intermediate shaft 12 is rotatably supported via a radial bearing on a housing component 17 or on a flange component 17.
  • the central warehouse 16 is arranged, which is designed as a fixed bearing between flange 17 and coupling housing 15.
  • a bearing inner ring of the central bearing 16 is fixed via a ring element 16a and a securing ring 16b and a bearing outer ring of the central bearing 16 is fixed via a flange section 15g of the coupling housing 15 in conjunction with a cover plate 23.
  • the flange 17 is connected to the transmission housing 22 and may be part of the housing 18 of the actuator.
  • the actuator 18 is presently designed as a hydraulic actuator unit with a central coaxial with the intermediate shaft 12 arranged cylinder and a presently semi-connected actuating piston.
  • Half-connected means in this case that an axial clearance between the actuating piston and actuating bearing 24 is provided in order to avoid shocks during the actuation of the clutch.
  • FIG. 8 also contains the two extreme positions of a lever spring 19, ie a rear position of the actuating bearing 24 and a front position of the actuating bearing 24th
  • the clutch housing in turn carries the rotor 7 of the electric drive unit or is in any case rotatably connected thereto.
  • the clutch housing 15 is also connected via a radial portion 15h with another intermediate shaft 25, wherein at the portion 15h also a contact surface for the clutch disc 21 is provided, which can be clamped between this portion 15h and the pressure plate 20.
  • the hub of the clutch disc 21 is connected via an axial spline with the central component 13.
  • the central component 13 is also connected to an inner ring of the freewheel 5, wherein an outer ring of the freewheel 5 is connected via an intermediate member 26 on the clutch housing 15.
  • an axial spline is provided between the clutch housing 15 and intermediate shaft 25, in turn, an axial spline is provided.
  • the intermediate shaft 25 may be connected via a further coupling unit or directly to the transmission.
  • FIG. 9 Various variants of a combination of freewheel and central warehouse are shown in FIG. 9, wherein a radial nesting according to FIG. 5 is depicted as example A and wherein the seals D1, D2 and D3 used for sealing are depicted.
  • FIG 10 shows the hybrid module 4 between the dual mass flywheel (“ZMS") 3 and a transmission input shaft 11 of the transmission 9 (not shown) as a half section, wherein an output side 12 of the ZMS
  • the entire torque generated by the internal combustion engine 1 (not shown) is correspondingly transmitted to the central component 13 of the hybrid module 4 through the intermediary of the DMF 3 and the intermediate shaft 12 13 is connected to an inner ring 14 of the freewheel 5 or a part of the central component 13 (for example a sleeve-like extension) is designed directly as an inner ring 14 of the freewheel 5.
  • An outer ring of the freewheel 5 is connected to a clutch housing 15 and thus to the separating clutch 6 or is a part of the clutch housing 15 directly as out enring or as an outer cage of the race of the freewheel 5 forms.
  • the clutch housing 15 is, preferably via a further axial splines M3, connected to a transmission input shaft 1 1 of the transmission 9 (not shown), between clutch housing 15 and transmission input shaft 11, a further disconnect clutch (for example, a converter or another friction clutch) can be arranged.
  • the clutch housing 15 further comprises a cylindrical part 15a, which is at the same time part of the rotor 7 of the electric drive 7, 8.
  • the permanent magnets of the rotor are fastened directly on the cylindrical part 15a of the coupling housing 15.
  • the clutch housing 15 further comprises a radially extending portion 15 b which is connected at a radially outer portion with the cylindrical portion 15 a, and which has in a radially inner region a sleeve-like portion which is supported on a central bearing 16.
  • the central warehouse 16 in turn is arranged on a housing 17 of the actuating device 18 of the separating clutch 6 or on a sleeve-like component 17 on which the actuating device can be supported.
  • the actuating device 18 comprises a hydraulic actuating unit 18 with a hydraulic cylinder arranged concentrically to the intermediate shaft 12, which actuates a lever spring 19 which is supported on a further radially extended region 15c of the coupling housing 15 of the separating clutch 6 and which bears a pressure plate 20 in the axial direction an actuating force can act according to the position of the actuating cylinder.
  • a clutch disc 21 is clamped between the pressure plate 20 and clutch housing of the separating clutch 6, whereby the separating clutch 6 can be closed.
  • the clutch disc 21 of the separating clutch 6 is rotatably connected via the axial spline M1 with the central component 13.
  • the actuator unit 18 is attached to the transmission housing 22.
  • the central warehouse 16 (which in the present case is designed as a fixed bearing) is arranged radially inside the actuating device 18.
  • the inner ring of the freewheel 5 serves to connect the dual mass flywheel by means of the output side 12 of the dual mass flywheel 3 and to connect the clutch disc 21 by means of the central component 13.
  • the freewheel 5 is arranged axially, in the direction of the crankshaft 2 of the internal combustion engine to the transmission input shaft 11, behind the dual-mass flywheel 3 and in front of the central warehouse 16.
  • the actuating device 18 is arranged in a region of the hybrid module which lies on the side of the hybrid module 4, which is opposite the crankshaft 2, or in the immediate vicinity of the transmission input shaft 11. In the radial direction the actuator 18 is disposed outside the central warehouse 16. Due to the radial arrangement of central warehouse 16 and actuator 18 to each other, the use of a central bearing 16 is made possible with a small diameter, thus in particular the suitability for high speeds is improved.
  • FIG. 11 shows a further exemplary embodiment of the hybrid module 4, with this exemplary embodiment differing from the exemplary embodiment described in FIG. 10 only in the arrangement of the central bearing 16 and the actuating device 18.
  • the actuator 18 is disposed radially within the central bearing 16. Due to the radial arrangement of central warehouse 16 and actuator 18 to each other, the use of a central warehouse 16 is made possible with a larger diameter, thus in particular a storage with increased rigidity and load capacity is possible.
  • FIG. 12 shows the hybrid module 4 between the dual mass flywheel (“ZMS") 3 and a transmission input shaft 11 of the transmission 9 (not shown) as a half section, wherein an output side 12 of the ZMS
  • the entire torque generated by the internal combustion engine 1 (not shown) is transmitted to the intermediate shaft 12 through the intermediary of the DMF 3.
  • part of the intermediate shaft 12 (FIG.
  • a sleeve-like extension) is designed directly as an outer ring of the freewheel 5.
  • a section of the intermediate shaft 12 is connected to the separating clutch 6, in the present case to the clutch disc 21.
  • the clutch housing 15 is, preferably via a further axial Spline M3, with a transmission input shaft le 11 of the transmission 9 (not shown), wherein between the clutch housing 15 and the transmission input shaft 11, a further disconnect clutch (for example, a converter or another friction clutch) may be arranged.
  • a further disconnect clutch for example, a converter or another friction clutch
  • the clutch housing 15 further comprises a cylindrical part 15a, which is at the same time part of the rotor 7 of the electric drive 7, 8.
  • the permanent magnets of the rotor are fastened directly to the cylindrical part 15a of the coupling housing 15.
  • the clutch housing 15 further comprises a radially extending portion 15 b which is connected at a radially outer portion with the cylindrical portion 15 a, and which has in a radially inner region a sleeve-like portion which is supported on a central bearing 16.
  • the central warehouse 16 in turn is arranged on a housing 17 of the actuating device 18 of the separating clutch 6 or on a sleeve-like component 17 on which the actuating device 18 can be supported.
  • the actuating device 18 comprises a hydraulic actuating unit with a hydraulic cylinder arranged concentrically to the intermediate shaft 12, which actuates a lever spring 19 which is supported on a further radially extended region 15c of the clutch housing 15 of the separating clutch 6 and which has a pressure plate 20 in the axial direction Actuating force can act according to the position of the actuating cylinder.
  • a clutch disc 21 is clamped between the pressure plate 20 and clutch housing of the separating clutch 6, whereby the separating clutch 6 can be closed.
  • the actuator unit 18 is attached to the transmission housing 22.
  • the central warehouse 16 (which in the present case is designed as a fixed bearing) is arranged radially inside the actuating device 18.
  • the freewheel 5 is arranged axially, in the direction of the crankshaft 2 of the internal combustion engine to the transmission input shaft 11, behind the dual-mass flywheel 3 and in front of the central warehouse 16.
  • the actuating device 18 is arranged in a region of the hybrid module which lies on the side of the hybrid module 4, which is opposite the crankshaft 2, or in the immediate vicinity of the transmission input shaft 1 1. In the radial direction, the actuating device 18 is arranged outside the central bearing 16.
  • the radial arrangement of central warehouse 16 and actuator 18 to each other, the use of a central warehouse 16 is made possible with a small diameter, thus in particular the suitability for high speeds is improved.
  • the central component as well as it is used in the embodiments described above, can be simplified or eliminated altogether with a corresponding design of the intermediate shaft 12.
  • FIG. 13 shows a further exemplary embodiment of the hybrid module 4, this embodiment being conceptually different from the embodiment described in FIG. 11 only in the arrangement of the torque damper, in this case the dual mass flywheel 3.
  • the dual mass flywheel 3 compared to the previously described embodiments, not disposed within the rotor 7, but outside.
  • This arrangement of the dual mass flywheel on the one hand increase the space requirement in the axial direction, on the other hand, the space available for the separating clutch 6 and the freewheel 5 and for the central warehouse 16 space within the rotor is increased.
  • FIG. 14 shows a further exemplary embodiment of the hybrid module 4, wherein the torque coming from the crankshaft 2 is transmitted via the DMF 3 to the intermediate shaft 12 (which is attached to the secondary flange of the DMF or is integrally formed therewith).
  • the central warehouse 16 is arranged on housing component 17, while the central warehouse 16 may be formed as a fixed bearing or floating bearing between the housing member 17 and the clutch housing 15. A bearing outer ring of the central bearing 16 is axially fixed via a flange portion of the housing member 17 in one direction.
  • the housing component 17 is connected to the transmission housing 22 or is formed integrally therewith.
  • the actuating device 18 is supported on the housing component 17.
  • the actuator 18 is presently designed as a hydraulic actuator unit with a central coaxial with the intermediate shaft 12 arranged cylinder and a presently semi-connected actuating piston.
  • Half-connected means in this case that an axial clearance between the actuating piston and actuating bearing 24 is provided in order to avoid shocks during the actuation of the clutch.
  • the clutch housing 15 in turn carries the rotor 7 of the electric drive unit or is at least rotatably connected thereto.
  • the clutch housing 15 is also connected via a radial portion 5h with the freewheel 5, wherein at the portion 15h and a contact surface, preferably a pressure plate for the clutch disc 21 is provided.
  • the Clutch disc 21 is clamped for torque transmission between this clutch housing 15 and the pressure plate 20.
  • the hub of the clutch disc 21 is connected via an axial spline with the intermediate shaft 12.
  • the intermediate shaft 12 is also connected to an inner ring of the freewheel 5, wherein an outer ring of the freewheel 5 is connected directly or by means of an intermediate component on the clutch housing 15.
  • the clutch housing 15 is connected by means of an axial spline with an intermediate shaft 25 or directly to a transmission input shaft.
  • the intermediate shaft 25 may be connected via a further coupling unit or directly to the transmission, in particular to the transmission input shaft.
  • the intermediate shaft 25 is rotatably supported directly in the transmission housing 22.
  • FIG. 15 shows a further exemplary embodiment of the hybrid module 4.
  • the exemplary embodiment of the hybrid module 4 illustrated in FIG. 15 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • the intermediate shaft 25 is mounted in a housing section 17 of the hybrid module 4. Due to the direct mounting of the intermediate shaft 25 in the housing portion 17 of the hybrid module 4, this is independent of the storage of the transmission device or not charged by additional forces from the hybrid module. 4

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei das Hybridmodul zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe wirksam ist und einen elektrischen Antrieb, eine Trennkupplung und einen Freilauf aufweist, und wobei die Trennkupplung und der Freilauf parallel zueinander jeweils zur Drehmomentübertragung von Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe vorgesehen sind, der Freilauf vom Verbrennungsmotor kommendes Drehmoment in Richtung Getriebe überträgt und bei entgegengesetzt gerichtetem Drehmoment öffnet, und ein vom Freilauf übertragener Anteil am vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment durch Einstellung eines von der Trennkupplung übertragbaren Drehmomentes einstellbar ist, so dass das Fahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder den elektrischen Antrieb oder kombiniert gleichzeitig durch beide antreibbar ist.

Description

Hybridmodul für einen Triebstranq eines Fahrzeuges
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe.
Aus der DE 100 36 504 A1 ist ein Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeuges bekannt, welcher einen Verbrennungsmotor, ein Zweimassenschwungrad, einen elektrischen Antrieb und ein Getriebe umfasst, wobei eine erste Trennkupplung zwischen Verbrennungsmotor und elektrischen Antrieb und eine weitere Trennkupplung zwischen elektrischem Antrieb und Getriebe angeordnet sind. Die motorseitig angeordnete erste Trennkupplung dient dazu, den Verbrennungsmotor vom restlichen Antriebsstrang abzukoppeln, um z. B. mit dem Fahrzeug rein elektrisch zu fahren. Die getriebeseitig angeordnete zweite Trennkupplung dient dazu, den Verbrennungsmotor über den elektrischen Antrieb zu starten und während dieses Startvorganges das Getriebe abzukoppeln. Der elektrische Antrieb und die beiden Trennkupplungen können aus Bauraumgründen axial und radial überlagert werden, wie in Figur 2 der DE 100 36 504 A1 gezeigt, indem die erste Trennkupplung in den Rotor des elektrischen Antriebes integriert wird. Diese aus bauraumtechnischen Gründen zumeist notwendige Integration der motorseitig angeordneten Trennkupplung in den Rotor der Elektromaschine führt jedoch zu vergleichsweise geringen Reibradien. Aufgrund dieser geringeren Reibradien sinkt aber das übertragbare Moment ab.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das durch das Hybridmodul der Eingangs genannten Art übertragbare Moment zu erhöhen bei im Wesentlichen gleichbleibendem Bauraumbedarf.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei das Hybridmodul zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe wirksam ist und einen elektrischen Antrieb, eine Trennkupplung und einen Freilauf aufweist, und wobei die Trennkupplung und der Freilauf parallel zueinander jeweils zur Drehmomentübertragung von Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe vorgesehen sind, der Freilauf vom Verbrennungsmotor kommendes Drehmoment in Richtung Getriebe überträgt und bei entgegengesetzt gerichtetem Drehmoment öffnet, und ein vom Freilauf übertragener Anteil am vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment durch Ein-
|Bestätigungskopie| stellung eines von der Trennkupplung übertragbaren Drehmomentes einstellbar ist, so dass das Fahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder den elektrischen Antrieb oder kombiniert gleichzeitig durch beide antreibbar ist.
Mit der erfindungsgemäßen Lösung wird also die Funktion der aus dem Stand der Technik bekannten motorseitigen Trennkupplung auf zwei im Drehmomentenfluss parallel zueinander angeordnete Bauteile, nämlich eine Trennkupplung und einen Freilauf aufgeteilt. Bei offener Trennkupplung wird das gesamte vom Verbrennungsmotor erzeugte Drehmoment über den Freilauf an das Getriebe übermittelt. Der Freilauf sollte dementsprechend so ausgelegt werden, dass dessen übertragbares Drehmoment dem vom Verbrennungsmotor erzeugbaren Drehmoment entspricht. Die Drehmomentenübertragungskapazität der Trennkupplung kann im erfindungsgemäßen Hybridmodul demgegenüber deutlich niedriger als das vom Verbrennungsmotor erzeugbare Drehmoment gewählt werden. Beispielsweise kann bei einem vom Verbrennungsmotor erzeugbaren Drehmoment von 700 bis 800 Nm die Trennkupplung auf 100 Nm bis 130 Nm ausgelegt werden, wohingegen der Freilauf auch auf 700 Nm bis 800 Nm ausgelegt sein sollte. Wird die Trennkupplung teilweise geschlossen, so wird entsprechend dem von der Trennkupplung übertragbaren Drehmoment das durch den Freilauf übertragene Drehmoment verringert. Mit anderen Worten teilt sich das vom Verbrennungsmotor insgesamt erzeugte Drehmoment auf den Freilauf und auf die Trennkupplung auf, entsprechend dem von der Trennkupplung übertragenen Drehmoment (was wiederum von einer Betätigungskraft der Trennkupplung abhängt).
Dabei kann die Trennkupplung im verbrennungsmotorischen Betrieb des vorliegenden Triebstranges geschlossen bleiben bzw. geschlossen gehalten werden, so dass als Regelfall eine Drehmomentenaufteilung auf Kupplung und Freilauf erfolgt. Unter Umständen kann es hierbei allerdings vorteilhaft sein, im verbrennungsmotorischen Betrieb die Kupplung zumindest zum Teil zu öffnen bzw. geöffnet zu halten, z.B. bei Zug-Hoch-Schaltungen oder bei Schub-Hoch-Schaltungen.
Mit der erfindungsgemäßen Trennkupplung kann Drehmoment in Richtung Verbrennungsmotor übertragen werden (der Freilauf öffnet in dieser Übertragungsrichtung des Drehmomentes). Dementsprechend sind bei geschlossener Trennkupplung ein Anschleppen des Verbrennungsmotors aus dem elektrischen Fahren (beispielsweise bei 80 bis 130 Nm) sowie ein Ü- bertragen eines Schubmomentes im Falle einer Batterie mit vollem Ladezustand (beispielsweise bis zum 90 Nm) realisierbar. Das erfindungsgemäße Hybridmodul umfasst daher wie vorstehend beschrieben parallel zueinander geschaltet Trennkupplung und Freilauf, wobei das Drehmoment des Verbrenners in Richtung Triebstrang ausschließlich vom Freilauf, oder von Freilauf und Trennkupplung gemeinsam, oder ggf. ausschließlich über die Trennkupplung übertragen werden kann. Zudem werden vom Triebstrang in Richtung Verbrennungsmotor gerichtete Drehmomente ausschließlich über die Trennkupplung übertragen.
Vorteilhafterweise ist die Trennkupplung als "normally open" Kupplung ausgebildet, also im Grundzustand offen ausgebildet, und wird über eine Schließkraft zugezogen bzw. zugedrückt. Dies ist insoweit vorteilhaft, als die Kupplung im vorliegenden Triebstrang bei üblicher Betriebsweise eines mit einem solchen Hybridmodul ausgestatteten Fahrzeuges zu 70% offen ist. Der Wirkungsgrad des Aktors ist dementsprechend unter solchen Randbedingungen bei einer "normally open" Kupplung günstiger als bei einer "normally closed" Kupplung.
Vorzugsweise ist gemäß einer weiteren Ausführungsform die Trennkupplung als "normally closed" Kupplung ausgebildet, also im Grundzustand geschlossen ausgebildet, und wird über eine Öffnungskraft geöffnet, vorzugsweise aufgezogen bzw. aufgedrückt. Eine solche Trennkupplung wird insbesondere dann für den Triebstrang eines Fahrzeugs eingesetzt, wenn bei üblicher Betriebsweise, des mit diesem Hybridmodul ausgestatteten Fahrzeuges, die Trennkupplung in der Regel geschlossen ist, vorzugsweise während des Betriebs mehr als 50% der Zeit geschlossen ist bevorzugt mehr als 60%. Der Wirkungsgrad des Aktors ist dementsprechend unter solchen Randbedingungen bei einer "normally closed" Kupplung günstiger als bei einer "normally open" Kupplung.
Vorzugsweise ist der Freilauf als ein Rollenfreilauf, bevorzugt als ein Klemmkörperfreilauf ausgeführt. Vorzugsweise weist der Freilauf ein Freilauf-Eingangsteil, ein Freilauf- Ausgangsteil und wenigstens ein, bevorzugt mehrere, zwischen diesem Freilauf-Eingangsund diesem Freilauf-Ausgangsteil angeordneten Sperrteile auf. Vorzugsweise weist ein Freilauf ein als Innenring ausgestaltetes Freilauf-Eingangsteil und ein als Außenring gestaltetes Freilauf-Ausgangsteil auf, oder umgekehrt. Vorzugsweise wird Drehmoment von der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors direkt auf das Freilauf-Eingangsteil übertragen.
Die im Betrieb der Verbrennungskraftmaschine anfallenden Wechselmomente können über eine Dämpfungseinrichtung, wie ein Zweimassenschwungrad, welches zwischen Verbrennungsmotor und Hybridmodul angeordnet ist, abgefangen werden. Vorzugsweise ist der Freilauf axial, in Richtung vom Verbrennungsmotor zur Getriebeeinrichtung, hinter einer Schwingungsdämpfer-Einrichtung, bevorzugt hinter diesem Zweimassenschwungrad, angeordnet. Weiter vorzugsweise ist dieser Freilauf in derselben axialen Richtung vor einer Zentrallager-Einrichtung angeordnet. Vorzugsweise ist unter einer Zentrallager- Einrichtung ein Zentrallager zu verstehen. Vorzugsweise ist eine Zentrallager-Einrichtung dazu vorgesehen wenigstens einen Teil der Trennkupplung und/oder wenigstens einen Teil eines elektromechanischen Energiewandlers, vorzugsweise eines elektromechanischen Energiewandlers welcher dem Antrieb des Fahrzeugs dient und besonders bevorzugt einen Rotor dieses elektromechanischen Energiewandlers, zu lagern.
Weiter vorzugsweise ist dieser Freilauf axial zwischen diesem Zweimassenschwungrad und dieser Zentrallager-Einrichtung angeordnet. Insbesondere durch die Anordnung des Freilaufs zwischen dem Zweimassenschwungrad und dem Zentrallager wird ein Hybridmodul mit geringem Bauraumbedarf ermöglicht.
Vorzugsweise wird die Betätigungseinrichtung in einem Bereich des Hybridmoduls angeordnet, welcher diesem Verbrennungsmotor, vorzugsweise der Kurbelwelle des Verbrennungsmotor benachbart ist.
Vorzugsweise wird die Betätigungseinrichtung in einem Bereich des Hybridmoduls angeordnet, welcher diesem Getriebe, vorzugsweise einer Getriebeeingangswelle dieses Getriebes benachbart ist.
Vorzugsweise wird die Betätigungseinrichtung in einem Bereich des Hybridmoduls angeordnet, welcher im Wesentlichen symmetrisch zwischen diesem Verbrennungsmotor und diesem Getriebe liegt.
Vorzugsweise wird die Trennkupplung mittels einer hydraulischen Betätigungseinrichtung betätigt. Weiter vorzugsweise weist diese hydraulische Betätigungseinrichtung einen hydraulischen Zylinder, vorzugsweise mit einer Kreisringfläche auf. Vorzugsweise wird die Trennkupplung mittels einer elektromechanischen Betätigungseinrichtung betätigt. Weiter vorzugsweise weist eine solche elektromechanische Betätigungseinrichtung wenigstens einen elektromechanischen Energiewandler auf, vorzugsweise einen Elektromotor. Die Betätigungseinrichtungen können unabhängig von der Art der Trennkupplung („normaly opend/closed") eingesetzt werden. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Triebstranges eines Fahrzeuges mit dem
vorliegenden Hybridmodul,
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel des vorliegenden Hybridmoduls, bei welchem der Freilauf axial neben der Zentrallagerung angeordnet ist und bei welchem ein Innenring des Freilaufes gleichzeitig die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zum Zweimassenschwungrad übernimmt, und bei welchem ein äußerer Käfig des Freilaufes mit dem Getriebeeingang verbunden ist,
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel des vorliegenden Hybridmoduls, bei welchem die
Anbindung von Innen- und Außenring am Freilauf vertauscht ist im Vergleich zum Ausführungsbeispiel nach Figur 2,
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls, bei welchem das Zentrallager und der Freilauf zu einer axialen Baueinheit zusammengefasst sind,
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls mit einer ersten Art der radialen Schachtelung von Zentral lager und Freilauf, bei welchem das Zentrallager und der Freilauf zu einer radialen Baueinheit zusammengefasst sind,
Fig. 6 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls mit einer weiteren Art der radialen Schachtelung von Freilauf und Zentrallager,
Fig. 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls mit einer weiteren Art der radialen Schachtelung und Zusammenfassung von Freilauf und Zentrallager, Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls, gezeigt zwischen Kurbelwelle und Anschlussteil zu einer weiteren getriebeseitig angeordneten Kupplungseinrichtung, welches auf dem in Figur 6 schematischen gezeigten Ausführungsbeispiel beruht,
Fig. 9 mehrere Ausführungsbeispiele einer Lagerungs- und Freilaufbaugruppe für das
Hybridmodul,
Fig. 10 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die räumlichen Anordnung der Bauteile eines Hybridmoduls,
Fig.1 1 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die räumlichen Anordnung der Bauteile eines Hybridmoduls,
Fig.12 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die räumlichen Anordnung der Bauteile eines Hybridmoduls,
Fig.13 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die räumlichen Anordnung der Bauteile eines Hybridmoduls,
Fig.14 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die räumlichen Anordnung der Bauteile eines Hybridmoduls mit einem erhöhten Detaillierungsgrad der Darstellung und
Fig.15 ein weiteres Ausführungsbeispiel für die räumlichen Anordnung der Bauteile eines Hybridmoduls mit einem erhöhten Detaillierungsgrad der Darstellung.
Figur 1 zeigt schematisch einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit einem Verbrennungsmotor 1 , einem an einer Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors 1 angebundenem Schwingungsdämpfer (vorliegend einem Zweimassenschwungrad), einem Hybridmodul 4 mit Freilauf 5 und Trennkupplung 6, sowie mit Rotor 7 und Stator 8 eines elektrischen Antriebes, einem Getriebe 9, einem Differenzial 10 und nicht im Einzelnen gezeigten angetriebenen Rädern.
Figur 1 ist dabei nur exemplarisch zu verstehen. So umfasst der Verbrennungsmotor 1 gemäß Darstellung Figur 1„nur" zwei Zylinder. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf eine solche konkrete Anzahl an Zylindern beschränkt. Vielmehr wären auch mehr als zwei Zy- linder für den Verbrennungsmotor 1 oder auch eine Parallel- und Reihenschaltung mehrerer Verbrennungsmotoren denkbar. Zudem zeigt Figur 1 ein Zweimassenschwungrad. Alternativ hierzu könnte auch ein Einmassenschwungrad oder eine andere Art der Schwingungsdämpfung, wie ein Massen- oder Fliehkraftpendel oder eine Kombination aus solchen Dämpfungselementen verwendet werden, Abhängig von der Laufruhe des oder der Verbrennungsmotoren könnte ggf. auch auf eine solche Dämpfungseinheit verzichtet werden. In Fig. 1 ist zudem als Getriebe ein (automatisiertes) Sechs-Stufen-Schaltgetriebe gezeigt, ohne dass die vorliegende Erfindung hierauf beschränkt wäre. Vielmehr ist die Ausbildung des Getriebes als Automatgetriebe/ Stufengetriebe/ CVT-Getriebe oder andere Arten von Getriebe wie Schubkurbelgetriebe ggf. auch in Verbindung mit einer weiteren Trenneinheit zwischen Getriebe und elektrischem Antrieb 7, 8 (wie einem Drehmomentenwandler, einer weiteren Trennkupplung oder ähnlichen Baugruppen) denkbar.
Fig. 1 ist zum vorliegenden Hybridmodul insbesondere entnehmbar, dass zwischen
Verbrennungsmotor 1 und Getriebe 9 zwei parallele Drehmomentübertragungsstränge vorgesehen sind, einem ersten mit der Trennkupplung 6 und einem zweiten mit dem Freilauf 5, so dass die Funktionen der aus dem Stand der Technik bekannten motorseitigen Trennkupplung auf zwei voneinander verschiedene Bauteile aufgeteilt sind. So wird das von der Brennkraftmaschine 1 erzeugte Moment abhängig von einer an der Kupplung anliegenden Betätigungskraft auf Trennkupplung und Freilauf aufgeteilt.
Der Freilauf überträgt wie Figur 1 entnehmbar bei Drehmomentübertragung vom Verbrennungsmotor 1 auf das Getriebe 9 und öffnet bei Drehmomentenflussrichtung von Getriebe 9 auf Verbrennungsmotor 1. Drehmomente vom Getriebe 9 in Richtung Verbrennungsmotor 1 sind bei geschlossener Kupplung übertragbar. Dies betrifft insbesondere das Anschleppen des Verbrenners aus dem elektrischen Fahren sowie das Übertragen des Schubmomentes im Falle einer vollen Batterie.
Im verbrennungsmotorischen Betrieb des Triebstanges bleibt die Trennkupplung aber im Regelfall geschlossen, so dass diese entsprechend ihrer anliegenden Drehmomentenübertragungskapazität das vom Verbrennungsmotor übertragbare Moment jedenfalls änteilig zusammen mit dem Freilauf überträgt.
Eine erste konstruktive Ausgestaltung des in Figur 1 gezeigten Schemas ist Figur 2 entnehmbar, welches das Hybridmodul 4 zwischen dem Zweimassenschwungrad („ZMS") 3 und einer Getriebeeingangswelle 11 des Getriebes 9 als Halbschnitt zeigt, wobei eine Ausgangsseite 12 des ZMS 3 mit einem Zentralbauteil 13, vorliegend über eine axiale Steckverzahnung M2, verbunden ist. Das gesamte vom Verbrennungsmotor 1 erzeugte Drehmoment wird dementsprechend unter Vermittlung des ZMS 3 und Zwischenwelle 12 an das Zentralbauteil 13 des Hybridmoduls übertragen. Das Zentralbauteil 13 ist mit einem Innenring 14 des Freilaufes 5 verbunden bzw. ein Teil des Zentralbauteils 13 (beispielsweise ein hülsenartiger Fortsatz) ist unmittelbar als Innenring 14 des Freilaufes ausgestaltet. Ein Außenring des Freilaufes 5 ist mit einem Kupplungsgehäuse 15 der Trennkupplung 4 verbunden bzw. ein Teil des Kupplungsgehäuse 15 ist unmittelbar als Außenring bzw. als äußerer Käfig des Laufringes ausbildet. Das Kupplungsgehäuse 15 ist, vorzugsweise über eine weitere axiale Steckverzahnung M3, mit einer Getriebeeingangswelle 11 des Getriebes 9 verbunden, wobei zwischen Kupplungsgehäuse und Getriebeeingangswelle eine weitere Trennkupplung (beispielsweise ein Wandler oder eine weitere Reibkupplung) angeordnet sein kann.
Das Kupplungsgehäuse 15 umfasst weiterhin einen zylindrischen Teil 15a, welcher zugleich Teil des Rotors 7 des elektrischen Antriebs 7, 8 ist. So sind vorliegend die Permanentmagnete des Rotors unmittelbar am zylindrischen Teil 15a des Kupplungsgehäuses befestigt.
Das Kupplungsgehäuse 15 umfasst weiterhin einen radial erstreckten Bereich 15b, welcher an einem radial äußeren Bereich mit dem zylindrischen Teil 15a verbunden ist, und welcher in einem radial inneren Bereich einen hülsenartigen Abschnitt aufweist, der auf einem Zentrallager 16 abgestützt ist.
Das Zentrallager 16 wiederum ist an einem Gehäuse 17 der Betätigungseinrichtung 18 der Trennkupplung 6 bzw. an einem hülsenartigen Bauteil 17, auf dem die Betätigungseinrichtung abstützbar ist, angeordnet.
Die Betätigungseinrichtung 18 umfasst vorliegend eine hydraulische Betätigungseinheit mit einem zur Zwischenwelle 12 konzentrisch angeordneten hydraulischen Zylinder, welcher eine Hebelfeder 19 betätigt, die an einem weiteren radial erstreckten Bereich 15c des Kupplungsgehäuses 15 der Trennkupplung 6 abgestützt ist und welche eine Anpressplatte 20 in axialer Richtung mit einer Betätigungskraft beaufschlagen kann entsprechend der Stellung des Betätigungszylinders. Entsprechend einer axialen Verlagerung der Anpressplatte 20 wird eine Kupplungsscheibe 21 zwischen Anpressplatte 20 und Kupplungsgehäuse der Trennkupplung 6 geklemmt, wodurch die Trennkupplung 6 geschlossen werden kann.
Die Kupplungsscheibe 21 der Trennkupplung 6 ist über die axiale Steckverzahnung M1 mit dem Zentralbauteil 13 drehfest verbunden.
Die Betätigungseinheit 18 ist am Getriebegehäuse 22 befestigt.
Wie in Figur 2 gezeigt, kann das Zentrallager 16 (das vorliegend als Festlager ausgebildet ist) im Wesentlichen axial neben (also auf einem vergleichbaren Durchmesser) zum Freilauf 5 angeordnet werden, wobei ein Innenring des Freilaufes die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zum Zweimassenschwungrad (über das Zentralbauteil 13) übernimmt und wobei ein äußerer Käfig des Freilaufes 5 über das Kupplungsgehäuse 15 mit dem Getriebeeingang verbunden ist.
In Figur 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls gezeigt, das sich vom Ausführungsbeispiel nach Figur 2 nur im Hinblick auf die Anordnung des Freilaufes und die hierfür notwendige Ausbildung von Kupplungsgehäuse 15 und Zentralbauteil 13 unterscheidet. Die übrigen Merkmale sind identisch zum vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel nach Fig. 2. So ist bei dem Ausführungsbeispiel nach Figur 3 die Anbindung von Innen- und Außenring am Freilauf vertauscht, wobei zudem der Außenring des Freilaufes 5 Bestandteil des Zentralbauteils 13 und der Innenring des Freilaufs 5 Bestandteil des Kupplungsgehäuses 15 sind.
Eine Auswahl der Anordnung nach Figur 2 oder nach Figur 3 kann abhängig von einer Schleppmomentenoptimierung sowie abhängig von einer Blockierfunktion bei hohen Drehzahlen gewählt werden.
Den Ausführungsbeispielen nach Figur 2 und 3 ist gemeinsam, dass Freilauf 5 und
Zentrallager 16 im Wesentlichen auf einem vergleichbaren Durchmesser angeordnet sind. Werden zudem die axialen Positionen von Freilauf 5 und Zentrallager 16 einander angenähert, so können diese beiden Bauelementen auch zu einer Baueinheit zusammengefasst werden. ln Figur 4 ist eine derartige Ausbildung mit einer aus Zentrallager und Freilauf bestehenden Baueinheit schematisch dargestellt, wobei die abzudichtenden Stellen über die in Figur 4 aufgenommenen Pfeile dargestellt ist. Im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen nach Figuren 2 und 3 kann also eine Dichtung entfallen. Es sind nur noch 3 Dichtungen notwendig. Zudem kann die Ausgestaltung des Zentralbauteils 14 beim Ausführungsbeispiel nach Figur 4 im Vergleich zu den Ausführungsbeispielen nach Figur 2 und 3 vereinfacht werden.
In Figur 5 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 dargestellt, bei dem das Zentrallager 16 und der Freilauf 5 radial geschachtelt angeordnet sind. Hierüber hinaus ist das Zentralbauteil 13 derart ausgebildet, dass es zugleich ein Außenring des Zentrallagers 16 und ein Innenring des Freilaufes 5 bildet, wiederum um eine Baueinheit aus Zentrallager und Freilauf zu bilden. Wiederum kann eine der in Figur 2 und 3 noch notwendigen Dichtungen entfallen. x
In Figur 6 ist eine weitere Möglichkeit der radialen Schachtelung von Freilauf 5 und
Zentrallager gezeigt, wobei vorliegend ein Innenring des Freilaufes 5 integral mit dem Zentralbauteil 13 ausgebildet ist, und wobei das Kupplungsgehäuse 15 einen hülsenartigen Abschnitt 15d umfasst, an dem ein Außenring des Freilaufes 5 angeordnet bzw. ausgebildet ist. Ein Lageraußenring des Zentrallagers 16 kann demgegenüber an einem weiteren hülsenartigen Abschnitt 15e des Kupplungsgehäuses 15 angeordnet bzw. ausgebildet sein.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls gezeigt, wobei Freilauf 5 und Zentrallager 16 wiederum geschachtelt angeordnet sind, und wobei das Kupplungsgehäuse 15 einen hülsenartigen Abschnitt 15f aufweist, an welchem ein Lageraußenring des Lagers 16 und ein Innenring des Freilaufes 5 angeordnet bzw. ausgebildet sind. In Figur 7 sind wiederum die abzudichtenden Stellen über die Pfeile angedeutet.
Gerade den Ausführungsbeispielen gemäß den Figuren 5 bis 7 ist also entnehmbar,
Zentrallager und Freilauf radial zu schachteln, wobei eine weitere Zusammenfassung dieser Baugruppen dadurch erfolgen kann, dass Lageraußenring und Freilaufinnenring oder umgekehrt zu einem Bauteil zusammenfasst werden, wobei entsprechend nur 3 Dichtungen notwendig sind, gegenüber 4 Dichtungen bei separater Ausbildung.
In Figur 8 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 gezeigt, wobei das von der Kurbelwelle 2 kommende Drehmoment über das ZMS 3 (vorliegend mit einem innenliegenden Fliehkraftpendel ausgebildet) an die Zwischenwelle 12(welche am Sekundärflansch des ZMS befestigt ist bzw. mit diesem integral ausgebildet ist) übermittelt wird. Die Zwischenwelle 12 ist über eine Radiallagerung an einem Gehäusebauteil 17 bzw. an einem Flanschbauteil 17 drehbar abgestützt. Am Flanschbauteil 17 ist auch das Zentrallager 16 angeordnet, welches als Festlager zwischen Flanschbauteil 17 und Kupplungsgehäuse 15 ausgebildet ist. Entsprechend ist ein Lagerinnenring des Zentrallagers 16 über ein Ringelement 16a und einen Sicherungsring 16b festgelegt und ein Lageraußenring des Zentrallagers 16 über einen Flanschabschnitt 15g des Kupplungsgehäuses 15 in Verbindung mit einer Deckplatte 23 festgelegt. Das Flanschbauteil 17 ist am Getriebegehäuse 22 angebunden und kann Bestandteil des Gehäuses der Betätigungseinrichtung 18 sein. Die Betätigungseinrichtung 18 ist vorliegend als hydraulische Betätigungseinheit mit einem zentralen koaxial zur Zwischenwelle 12 angeordneten Zylinder und einem vorliegend halb-angebundenen Betätigungskolben ausgebildet. Halb angebunden bedeutet in diesem Fall, dass ein axiales Spiel zwischen Betätigungskolben und Betätigungslager 24 vorgesehen ist, um Stöße bei der Betätigung der Kupplung zu vermeiden.
Die Darstellung nach Figur 8 enthält zudem die beiden Extrempositionen der einen Hebelfeder 19, also einer hinteren Lage des Betätigungslagers 24 und einer vorderen Lage des Betätigungslagers 24.
Das Kupplungsgehäuse trägt wiederum den Rotor 7 der elektrischen Antriebseinheit bzw. ist mit diesem jedenfalls drehverbunden. Das Kupplungsgehäuse 15 ist zudem über einen radialen Abschnitt 15h mit einer weiteren Zwischenwelle 25 verbunden, wobei am Abschnitt 15h auch eine Anlagefläche für die Kupplungsscheibe 21 vorgesehen ist, welche zwischen diesem Abschnitt 15h und der Anpressplatte 20 einklemmbar ist.
Die Nabe der Kupplungsscheibe 21 ist dabei über eine axiale Steckverzahnung mit dem Zentralbauteil 13 verbunden.
Das Zentral bauteil 13 ist zudem mit einem Innenring des Freilaufes 5 verbunden, wobei ein Außenring des Freilaufes 5 über ein Zwischenbauteil 26 am Kupplungsgehäuse 15 angebunden ist.
Zwischen Kupplungsgehäuse 15 und Zwischenwelle 25 ist wiederum eine axiale Steckverzahnung vorgesehen. Die Zwischenwelle 25 kann über eine weitere Kupplungseinheit bzw. direkt mit dem Getriebe verbunden sein. ln Figur 9 sind verschiedene Varianten einer Kombination von Freilauf und Zentrallager gezeigt, wobei als Beispiel A eine radiale Schachtelung gemäß Figur 5 abgebildet ist und wobei die zur Abdichtung verwendeten Dichtungen D1 , D2 und D3 abgebildet sind.
Im Bereich B der Figur 9 ist eine weitere Möglichkeit der radialen Schachtelung gezeigt, wobei ein Lagerinnenring des Zentrallager integral mit einem Flanschbauteil 17' ausbildet ist, und wobei das Zentralbauteil 13' mit einem Absatz ausbildet ist, um eine Spaltdichtung zum Kupplungsgehäuseabschnitt 15B' zu erzeugen. Wiederum sind die Dichtungen D1 , D2 und D3 nunmehr in leicht veränderten Anordnungen gezeigt.
In den Bereichen C und D der Figur 9 sind zwei Möglichkeiten einer axialen Baugruppenbildung von Zentrallager 16 und Freilauf 5 abgebildet.
Eine weitere konstruktive Ausgestaltung des in Figur 1 gezeigten Schemas ist Figur 10 entnehmbar, welches das Hybridmodul 4 zwischen dem Zweimassenschwungrad („ZMS") 3 und einer Getriebeeingangswelle 11 des Getriebes 9 (nicht dargestellt) als Halbschnitt zeigt, wobei eine Ausgangsseite 12 des ZMS 3 mit einem Zentralbauteil 13, vorliegend über eine a- xiale Steckverzahnung M2, verbunden ist. Das gesamte vom Verbrennungsmotor 1 (nicht dargestellt) erzeugte Drehmoment wird dementsprechend unter Vermittlung des ZMS 3 und der Zwischenwelle 12 an das Zentralbauteil 13 des Hybridmoduls 4 übertragen. Das Zentralbauteil 13 ist mit einem Innenring 14 des Freilaufes 5 verbunden bzw. ein Teil des Zentralbauteils 13 (beispielsweise ein hülsenartiger Fortsatz) ist unmittelbar als Innenring 14 des Freilaufes 5 ausgestaltet. Ein Außenring des Freilaufes 5 ist mit einem Kupplungsgehäuse 15 und somit mit der Trennkupplung 6 verbunden bzw. ist ein Teil des Kupplungsgehäuse 15 unmittelbar als Außenring bzw. als äußerer Käfig des Laufringes des Freilaufs 5 ausbildet. Das Kupplungsgehäuse 15 ist, vorzugsweise über eine weitere axiale Steckverzahnung M3, mit einer Getriebeeingangswelle 1 1 des Getriebes 9 (nicht dargestellt) verbunden, wobei zwischen Kupplungsgehäuse 15 und Getriebeeingangswelle 11 eine weitere Trennkupplung (beispielsweise ein Wandler oder eine weitere Reibkupplung) angeordnet sein kann.
Das Kupplungsgehäuse 15 umfasst weiterhin einen zylindrischen Teil 15a, welcher zugleich Teil des Rotors 7 des elektrischen Antriebs 7, 8 ist. So sind vorliegend die Permanentmagnete des Rotors unmittelbar am zylindrischen Teil 15a des Kupplungsgehäuses 15 befestigt. Das Kupplungsgehäuse 15 umfasst weiterhin einen radial erstreckten Bereich 15b, welcher an einem radial äußeren Bereich mit dem zylindrischen Teil 15a verbunden ist, und welcher in einem radial inneren Bereich einen hülsenartigen Abschnitt aufweist, der auf einem Zentrallager 16 abgestützt ist.
Das Zentrallager 16 wiederum ist an einem Gehäuse 17 der Betätigungseinrichtung 18 der Trennkupplung 6 bzw. an einem hülsenartigen Bauteil 17, auf dem die Betätigungseinrichtung abstützbar ist, angeordnet.
Die Betätigungseinrichtung 18 umfasst vorliegend eine hydraulische Betätigungseinheit 18 mit einem zur Zwischenwelle 12 konzentrisch angeordneten hydraulischen Zylinder, welcher eine Hebelfeder 19 betätigt, die an einem weiteren radial erstreckten Bereich 15c des Kupplungsgehäuses 15 der Trennkupplung 6 abgestützt ist und welche eine Anpressplatte 20 in axialer Richtung mit einer Betätigungskraft beaufschlagen kann entsprechend der Stellung des Betätigungszylinders.
Entsprechend einer axialen Verlagerung der Anpressplatte 20 wird eine Kupplungsscheibe 21 zwischen Anpressplatte 20 und Kupplungsgehäuse der Trennkupplung 6 geklemmt, wodurch die Trennkupplung 6 geschlossen werden kann.
Die Kupplungsscheibe 21 der Trennkupplung 6 ist über die axiale Steckverzahnung M1 mit dem Zentralbauteil 13 drehfest verbunden.
Die Betätigungseinheit 18 ist am Getriebegehäuse 22 befestigt.
Das Zentrallager 16 (das vorliegend als Festlager ausgebildet ist) ist radial innerhalb der Betätigungseinrichtung 18 angeordnet. Der Innenring des Freilaufes 5 dient der Anbindung des Zweimassenschwungrads mittels der Ausgangsseite 12 des Zweimassenschwungrads 3 sowie zur Anbindung der Kupplungsscheibe 21 mittels des Zentralbauteils 13.
Dabei ist der Freilauf 5 axial, in Richtung von der Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors zur Getriebeeingangswelle 11 , hinter dem Zweimassenschwungrad 3 und vor dem Zentrallager 16 angeordnet. Die Betätigungseinrichtung 18 ist in einem Bereich des Hybridmoduls angeordnet, welcher auf der Seite des Hybridmoduls 4 liegt, die der Kurbelwelle 2 gegenüberliegt, beziehungsweise in unmittelbarer Nähe der Getriebeeingangswelle 11. In radialer Richtung ist die Betätigungseinrichtung 18 außerhalb des Zentrallagers 16 angeordnet. Durch die radiale Anordnung von Zentrallager 16 und Betätigungseinrichtung 18 zueinander, wird die Verwendung eines Zentrallagers 16 mit geringem Durchmesser ermöglicht, damit wird insbesondere die Eignung für hohe Drehzahlen verbessert.
In Figur 11 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 dargestellt, wobei dieses Ausführungsbeispiel sich von dem in Figur 10 beschriebenen Aüsführungsbeispiel nur in der Anordnung des Zentrallagers 16 und der Betätigungseinrichtung 18 unterscheidet.
In dem in Figur 1 1 dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Betätigungseinrichtung 18 radial innerhalb des Zentrallagers 16 angeordnet. Durch die radiale Anordnung von Zentrallager 16 und Betätigungseinrichtung 18 zueinander, wird die Verwendung eines Zentrallagers 16 mit größerem Durchmesser ermöglicht, damit wird insbesondere eine Lagerung mit erhöhter Steifigkeit und Tragfähigkeit ermöglicht.
Eine weitere konstruktive Ausgestaltung des in Figur 1 gezeigten Schemas ist Figur 12 entnehmbar, welches das Hybridmodul 4 zwischen dem Zweimassenschwungrad („ZMS") 3 und einer Getriebeeingangswelle 11 des Getriebes 9 (nicht dargestellt) als Halbschnitt zeigt, wobei eine Ausgangsseite 12 des ZMS 3 mit dem Außenring eines Freilaufs 5, vorliegend ü- ber eine axiale Steckverzahnung M2, verbunden ist. Das gesamte vom Verbrennungsmotor 1 (nicht dargestellt) erzeugte Drehmoment wird unter Vermittlung des ZMS 3 auf die Zwischenwelle 12 übertragen. Alternativ ist ein Teil der Zwischenwelle 12 (beispielsweise ein hülsenartiger Fortsatz) unmittelbar als Außenring des Freilaufs 5 ausgestaltet. Ein Abschnitt der Zwischenwelle 12 ist mit der Trennkupplung 6, vorliegend mit der Kupplungsscheibe 21 verbunden. Diese Verbindung wird mittels einer Steckverzahnung M1 hergestellt. Das Kupplungsgehäuse 15 ist, vorzugsweise über eine weitere axiale Steckverzahnung M3, mit einer Getriebeeingangswelle 11 des Getriebes 9 (nicht dargestellt) verbunden, wobei zwischen Kupplungsgehäuse 15 und Getriebeeingangswelle 11 eine weitere Trennkupplung (beispielsweise ein Wandler oder eine weitere Reibkupplung) angeordnet sein kann.
Das Kupplungsgehäuse 15 umfasst weiterhin einen zylindrischen Teil 15a, welcher zugleich Teil des Rotors 7 des elektrischen Antriebs 7, 8 ist. So sind vorliegend die Permanentmagnete des Rotors unmittelbar äm zylindrischen Teil 15a des Kupplungsgehäuses 15 befestigt. Das Kupplungsgehäuse 15 umfasst weiterhin einen radial erstreckten Bereich 15b, welcher an einem radial äußeren Bereich mit dem zylindrischen Teil 15a verbunden ist, und welcher in einem radial inneren Bereich einen hülsenartigen Abschnitt aufweist, der auf einem Zentrallager 16 abgestützt ist.
Das Zentrallager 16 wiederum ist an einem Gehäuse 17 der Betätigungseinrichtung 18 der Trennkupplung 6 bzw. an einem hülsenartigen Bauteil 17, auf dem die Betätigungseinrichtung 18 abstützbar ist, angeordnet.
Die Betätigungseinrichtung 18 umfasst vorliegend eine hydraulische Betätigungseinheit mit einem zur Zwischenwelle 12 konzentrisch angeordneten hydraulischen Zylinder, welcher eine Hebelfeder 19 betätigt, die an einem weiteren radial erstreckten Bereich 15c des Kupplungsgehäuses 15 der Trennkupplung 6 abgestützt ist und welche eine Anpressplatte 20 in axialer Richtung mit einer Betätigungskraft beaufschlagen kann entsprechend der Stellung des Betätigungszylinders.
Entsprechend einer axialen Verlagerung der Anpressplatte 20 wird eine Kupplungsscheibe 21 zwischen Anpressplatte 20 und Kupplungsgehäuse der Trennkupplung 6 geklemmt, wodurch die Trennkupplung 6 geschlossen werden kann. Die Betätigungseinheit 18 ist am Getriebegehäuse 22 befestigt.
Das Zentrallager 16 (das vorliegend als Festlager ausgebildet ist) ist radial innerhalb der Betätigungseinrichtung 18 angeordnet.
Dabei ist der Freilauf 5 axial, in Richtung von der Kurbelwelle 2 des Verbrennungsmotors zur Getriebeeingangswelle 11 , hinter dem Zweimassenschwungrad 3 und vor dem Zentrallager 16 angeordnet. Die Betätiguhgseinrichtung 18 ist in einem Bereich des Hybridmoduls angeordnet, welcher auf der Seite des Hybridmoduls 4 liegt, die der Kurbelwelle 2 gegenüberliegt, beziehungsweise in unmittelbarer Nähe der Getriebeeingangswelle 1 1. In radialer Richtung ist die Betätigungseinrichtung 18 außerhalb des Zentrallagers 16 angeordnet. Durch die radiale Anordnung von Zentrallager 16 und Betätigungseinrichtung 18 zueinander wird die Verwendung eines Zentrallagers 16 mit geringem Durchmesser ermöglicht, damit wird insbesondere die Eignung für hohe Drehzahlen verbessert. Insbesondere durch die Drehmomenteinleitung vom Verbrennungsmotor am Außenring des Freilaufs 5 kann bei entsprechender Gestaltung der Zwischenwelle 12 das Zentralbauteil, sowie es in den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen eingesetzt wird, vereinfacht werden oder gänzlich entfallen.
In Figur 13 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 dargestellt, wobei dieses Ausführungsbeispiel sich von dem in Figur 11 beschriebenen Ausführungsbeispiel konzeptionell nur in der Anordnung des Drehmomentdämpfers, vorliegend dem Zweimassenschwungrad 3, unterscheidet. Bei dem in Figur 13 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Zweimassenschwungrad 3, gegenüber den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, nicht innerhalb des Rotors 7 angeordnet, sondern außerhalb. Durch diese Anordnung des Zweimassenschwungrades kann sich einerseits der Bauraumbedarf in axialer Richtung erhöhen, anderseits wird der für die Trennkupplung 6 und den Freilauf 5 sowie für das Zentrallager 16 zur Verfügung stehende Bauraum innerhalb des Rotors vergrößert.
In Figur 14 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 gezeigt, wobei das von der Kurbelwelle 2 kommende Drehmoment über das ZMS 3 an die Zwischenwelle 12 (welche am Sekundärflansch des ZMS befestigt ist bzw. mit diesem integral ausgebildet ist) übermittelt wird. Das Zentrallager 16 ist an Gehäusebauteil 17 angeordnet, dabei kann das Zentrallager 16 als Festlager oder Loslager zwischen dem Gehäusebauteil 17 und dem Kupplungsgehäuse 15 ausgebildet sein. Ein Lageraußenring des Zentrallagers 16 ist über einen Flanschabschnitt des Gehäusebauteils 17 in einer Richtung axial festgelegt. Das Gehäusebauteil 17 ist am Getriebegehäuse 22 angebunden beziehungsweise ist einstückig mit diesem ausgebildet. Die Betätigungseinrichtung 18 stützt sich am Gehäusebauteil 17 ab. Die Betätigungseinrichtung 18 ist vorliegend als hydraulische Betätigungseinheit mit einem zentralen koaxial zur Zwischenwelle 12 angeordneten Zylinder und einem vorliegend halb-angebundenen Betätigungskolben ausgebildet. Halb angebunden bedeutet in diesem Fall, dass ein axiales Spiel zwischen Betätigungskolben und Betätigungslager 24 vorgesehen ist, um Stöße bei der Betätigung der Kupplung zu vermeiden.
Das Kupplungsgehäuse 15 trägt wiederum den Rotor 7 der elektrischen Antriebseinheit bzw. ist mit diesem jedenfalls drehfest verbunden. Das Kupplungsgehäuse 15 ist zudem über einen radialen Abschnitt 5h mit dem Freilauf 5 verbunden, wobei am Abschnitt 15h auch eine Anlagefläche, vorzugsweise eine Anpressplatte für die Kupplungsscheibe 21 vorgesehen ist. Die Kupplungsscheibe 21 wird zur Drehmomentübertragung zwischen diesem Kupplungsgehäuse 15 und der Anpressplatte 20 geklemmt.
Die Nabe der Kupplungsscheibe 21 ist dabei über eine axiale Steckverzahnung mit der Zwischenwelle 12 verbunden.
Die Zwischenwelle 12 ist zudem mit einem Innenring des Freilaufes 5 verbunden, wobei ein Außenring des Freilaufes 5 direkt oder mittels eins Zwischenbauteils am Kupplungsgehäuse 15 angebunden ist.
Das Kupplungsgehäuse 15 ist mittels einer axialen Steckverzahnung mit einer Zwischenwelle 25 oder direkt mit einer Getriebeeingangswelle verbunden. Die Zwischenwelle 25 kann über eine weitere Kupplungseinheit bzw. direkt mit dem Getriebe, insbesondere mit der Getriebeeingangswelle, verbunden sein. Die Zwischenwelle 25 ist direkt im Getriebegehäuse 22 drehbar gelagert.
In Figur 15 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 dargestellt. Dabei entspricht das in Figur 15 dargestellte Ausführungsbeispiel des Hybridmoduls 4 im Wesentlichen dem in Figur 14 dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei ist bei dem in Figur 15 dargestellten Ausführungsbeispiel die Zwischenwelle 25 in einem Gehäuseabschnitt 17 des Hybridmoduls 4 gelagert. Durch die direkte Lagerung der Zwischenwelle 25 im Gehäuseabschnitt 17 des Hybridmoduls 4 wird dieses unabhängig von der Lagerung der Getriebeeinrichtung beziehungsweise belastet diese nicht durch Zusatzkräfte aus dem Hybridmodul 4.
Bezugszeichenliste Verbrennungsmotor
Kurbelwelle
ZMS
Hybridmodul
Freilauf
Trennkupplung
Rotor
Stator
Getriebe
Differenzial
Getriebeeingangsseite
Ausgangsseite
Zentralbauteil
" Zentralbauteil
Innenring
Kupplungsgehäuse
A zylindrisches Teil
B radial erstreckter Bereich
B' Kupplungsgehäuseabschnitt
C radial erstreckter Bereich
D hülsenartiger Abschnitt
E hülsenartiger Abschnitt G Flanschabschnitt
H radialer Abschnitt
Zentrallager
A Ringelement
B Sicherungsring
Gehäuse
Betätigungseinrichtung
Hebelfeder
Anpressplatte 22 Getriebegehäuse
23 Deckplatte
24 Betätigungslager
25 Zwischenwelle
26 Zwischenbauteil
D1 Dichtung
D2 Dichtung
D3 Dichtung
Steckverzahnung Steckverzahnung Steckverzahnung

Claims

Patentansprüche
1. Hybridmodul für einen Triebstrang eines Fahrzeuges mit Verbrennungsmotor und Getriebe, wobei das Hybridmodul zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe "wirksam ist und einen elektrischen Antrieb, eine Trennkupplung und einen Freilauf aufweist, und wobei die Trennkupplung und der Freilauf parallel zueinander jeweils zur Drehmomentübertragung von Verbrennungsmotor in Richtung Getriebe vorgesehen sind, der Freilauf vom Verbrennungsmotor kommendes Drehmoment in Richtung Getriebe überträgt und bei entgegengesetzt gerichtetem Drehmoment öffnet, und ein vom Freilauf übertragener Anteil am vom Verbrennungsmotor erzeugten Drehmoment durch Einstellung eines von der Trennkupplung übertragbarer) Drehmomentes einstellbar ist, so dass das Fahrzeug wahlweise durch den Verbrennungsmotor oder den elektrischen Antrieb oder kombiniert gleichzeitig durch beide antreibbar ist.
2. Hybridmodul nach Anspruch 1 , wobei der Freilauf axial, in Richtung vom Verbrennungsmotor zur Getriebeeinrichtung, hinter einer Schwingungsdämpfer-Einrichtung, bevorzugt hinter diesem Zweimassenschwungrad, angeordnet ist.
3. Hybridmodul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Freilauf in derselben axialen Richtung vor einer Zentrallager-Einrichtung angeordnet
4. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Trennkupplung ein Kupplungsgehäuse umfasst, welches mit der Getriebeeingangswelle über eine erste drehfeste Verbindung, insbesondere eine erste axiale Steckverzahnung, verbunden ist und an welches der Rotor des elektrischen Antriebes Drehmoment überträgt, wobei der Freilauf im Drehmomentfluß zwischen Kurbelwelle und Kupplungsgehäuse angeordnet ist.
5. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 2 bis 4, mit einem Zentralbauteil, welches mit der Kurbelwelle und mit einer Kupplungsscheibe der Trennkupplung drehfest verbunden ist, und wobei der Freilauf zwischen Zentralbauteil und Kupplungsgehäuse angeordnet ist .
6. Hybridmodul nach Anspruch 5, wobei das Zentralbauteil über eine zweite drehfeste Verbindung, insbesondere eine zweite axiale Steckverzahnung, mit der Kurbelwelle oder einem mit dieser verbundenen Bauteil verbunden ist, und über eine dritte drehfeste Verbindung, insbesondere eine dritte axiale Steckverzahnung, mit einer Nabe einer Kupplungsscheibe der Trennkupplung verbunden ist.
7. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Kupplungsgehäuse über ein Zentrallager axial und radial am Getriebegehäuse gelagert ist.
8. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 7, mit einer hydraulischen oder pneumatischen oder elektromechanischen oder elektrischen Betätigungseinheit zur Betätigung der Trennkupplung, wobei das Zentrallager auf einem Gehäuse der Betätigungseinheit angeordnet ist.
9. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Trennkupplung radial innerhalb des Rotors des elektrischen Antriebes und axial zumindest teilweise überlappend mit dem Rotor des elektrischen Antriebes angeordnet ist.
10. Hybridmodul nach Anspruch 9, wobei der Rotor der Trennkupplung mit dem Kupplungsgehäuse drehfest verbunden ist oder integral mit dem Kupplungsgehäuse ausgebildet ist.
1 1. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, mit einem Schwungmassendämpfer, insbesondere einem Zweimassenschwungrad, das im Triebstrang zwischen Verbrennungsmotor und Hybridmodul angeordnet ist.
12. Hybridmodul nach Anspruch 11 , wobei eine Ausgangsseite des Schwungmassendämpfers mit einer Zwischenwelle drehfest verbunden, insbesondere verschraubt oder vernietet, ist, und wobei die Zwischenwelle sich durch die Betätigungseinrichtung hindurch erstreckt und über eine Radiallagerung in einem Gehäuse der Betätigungseinrichtung gelagert ist.
13. Hybridmodul nach Anspruch 12, wobei die Zwischenwelle mit dem Zentralbauteil über die zweite drehfeste Verbindung verbunden ist.
14. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Trennkupplung vorgesehen ist, Drehmoment in Richtung Verbrennungsmotor zu übertragen, wenn Drehmoment vom Triebstrang in Richtung Verbrennungsmotor übertragen werden soll.
15. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei das Zentrallager und der Freilauf axial und/oder radial zu einer Baueinheit zusammengefasst sind.
16. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei das Zentrallager und der Freilauf radial geschachtelt oder axial benachbart angeordnet sind.
17. Hybridmodul nach Anspruch 15 oder 16, wobei Zentrallager und Freilauf in der Art radial zu einer Baueinheit zusammengefasst sind, dass eine Lauffläche des Lagers und eine Lauffläche des Freilaufs zu einem Bauteil zusammengefasst sind.
18. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei ein Innenring des Freilaufs gleichzeitig die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zur Kurbelwelle übernimmt und ein Außenring des Freilaufs mit dem Getriebeeingang verbunden ist, oder wobei ein Innenring des Freilaufs mit dem Getriebeeingang verbunden ist und ein Außenring des Freilaufs gleichzeitig die Anbindung zur Kupplungsscheibe sowie zur Kurbelwelle übernimmt.
Hybridmodul nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei die Trennkupplung im Grundzustand geschlossen ausgebildet ist.
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