WO2015149762A1 - Antriebsanordnung für ein fahrzeug sowie fahrzeug mit der antriebsanordnung - Google Patents

Antriebsanordnung für ein fahrzeug sowie fahrzeug mit der antriebsanordnung Download PDF

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WO2015149762A1
WO2015149762A1 PCT/DE2015/200108 DE2015200108W WO2015149762A1 WO 2015149762 A1 WO2015149762 A1 WO 2015149762A1 DE 2015200108 W DE2015200108 W DE 2015200108W WO 2015149762 A1 WO2015149762 A1 WO 2015149762A1
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drive
freewheel
damper
output
interface
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PCT/DE2015/200108
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Thomas Mehlis
Andreas Kinigadner
Robert Hayes
Alexander Reimchen
Hartmut Mende
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • F16D2300/00—Special features for couplings or clutches
    • F16D2300/22—Vibration damping
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • 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 invention relates to a drive arrangement for a vehicle having a damper device, wherein the damper device has a damper primary side and a damper secondary side, wherein the damper primary side forms a first drive interface for coupling a crankshaft of an internal combustion engine, with a freewheel device, wherein the freewheel device has a freewheeling input and a freewheeling output wherein the damper secondary side is non-rotatably coupled to the freewheel input, with a transmission portion, wherein the transmission portion is operatively connected to the freewheel output, and having an output interface for coupling an output portion of the vehicle, wherein the output interface is operatively connected to the transmission portion.
  • Vehicles such as these are common in road traffic, usually have a drive for a drive, which is coupled via a transmission to the wheels of the vehicle.
  • engines internal combustion engines are used regularly, which - due to design - output via the engine output vibrations, which are caused by the clocked operation of the internal combustion engines or their cylinders.
  • torsional vibration damper between the engine and the transmission are used.
  • the document DE 38 40 484 C2 probably the closest to the state A vehicle with a drive connection, which has on the one hand a overtaking permitting freewheel device and secondly a torsional vibration damper between an automotive internal combustion engine and a downstream transmission.
  • the freewheel device is used to a significant extent that the internal combustion engine of the truck is not towed during a push operation.
  • the torsional vibration damper is used to protect the freewheel device from torque spikes from the engine side.
  • a drive arrangement which is suitable and / or designed for a vehicle.
  • the vehicle is realized in particular as a passenger car, truck, bus or the like.
  • the drive arrangement serves to provide a drive torque for the vehicle, with the drive arrangement particularly preferably taking over the exclusive drive of the vehicle.
  • the drive assembly is configured to accelerate the vehicle to a speed greater than 50 km / h.
  • the drive assembly - also called powertrain - has a Damper device, wherein the damper device has a damper primary side and a damper secondary side. Between the damper primary side and the damper secondary side, a damper section is arranged.
  • the damper primary side forms a first drive interface and is designed for coupling a crankshaft of an internal combustion engine.
  • the internal combustion engine forms part of the drive arrangement, wherein the crankshaft is then connected in a rotationally fixed manner to the first drive interface, in particular being rotationally fixed in the first drive interface.
  • the damper device acts in the direction of rotation, so that speed changes, vibrations and / or vibrations between damper primary side and damper secondary side are transmitted only attenuated.
  • damper primary side and damper secondary side are arranged so as to be pivotable relative to each other in the direction of rotation, wherein the pivoting is designed as a damped pivoting.
  • the drive arrangement has a freewheel device, wherein the freewheel device has a freewheel input and a freewheeling output.
  • the damper secondary side is rotatably coupled to the freewheel input.
  • the freewheel device is designed so that a rotational movement can be transmitted from the freewheel input in a first direction of rotation to the freewheel output and freewheeling in a reverse direction of rotation.
  • the drive arrangement further comprises a transmission section, wherein the transmission section is operatively connected to the freewheel output. The freewheel output thus forms an input in the transmission section.
  • the drive arrangement further comprises an output interface for coupling an output section of the vehicle.
  • the output section may for example comprise a differential device, in particular a longitudinal and / or transverse differential device.
  • the Output section driven wheels of the vehicle include.
  • the output interface is operatively connected to the transmission portion and / or forms an output from the transmission portion.
  • the drive arrangement has a second drive interface for coupling an electric motor.
  • the electric motor forms part of the drive arrangement.
  • the second drive interface is operatively connected to the transmission portion, so that a drive torque from the electric motor via the second drive interface in the transmission portion can be passed.
  • the electric motor is dimensioned to drive the vehicle in exclusive operation, that is, in particular without the assistance of the internal combustion engine.
  • the drive arrangement comprises a control device.
  • the control device can be designed as a separate control device, but it can also be represented and realized by a main control device of the vehicle. It is also possible that the control device is divided into different physically separate and / or logically separate control modules, wherein it is provided in particular that some of the control modules can be arranged in any control devices.
  • the controller is programmatically and / or circuitry designed to switch the drive assembly in different operating conditions.
  • a drive torque is passed from the first drive interface to the output interface, so that there is a purely internal combustion engine drive, passed a drive torque from the second drive interface to the output interface, so that there is a purely electric motor drive and a drive torque from the first drive interface and at the same time from the second drive interface to the Output interface passed so that there is a hybrid drive.
  • the drive arrangement is switchable in a further operating state such that in a coasting operation, the electric motor is used as a generator.
  • the invention is based on the consideration that, when the drive torque of the first and the second drive interface is superimposed, that is to say a superimposition of the drive torques of the internal combustion engine and the electric motor, speed differences and / or rotational speed fluctuations during synchronization can occur as disturbances, which cause a synchronization in the transmission section can affect. These disturbances can be effectively absorbed by the damper device.
  • the damper device can serve to dampen an initial pressure when coupling the internal combustion engine via the freewheel device.
  • the freewheel device is designed as a passing freewheel device.
  • the connection between freewheel input and freewheel output is automatically interrupted as soon as the freewheel output is turned faster than the freewheeling output Freewheel entrance. Once the speed of the freewheel input is equal to the speed of the freewheel output, the overrunning clutch is switched back to rotation. Shown on the drive arrangement according to the invention, this embodiment means that the freewheel output is first rotated by the Ant ebsmonnent of the electric motor, wherein the freewheel input rotates at a lower speed.
  • the internal combustion engine In a transition from the purely electric motor drive to a hybrid drive or to an internal combustion engine drive, the internal combustion engine is initially lower with its rotational speed, so that the rotational speed of the freewheel input is smaller than the rotational speed of the freewheel output.
  • the damper device is a bow spring damper device, as a
  • Torsionsdämpfer observed or as a damper device formed with a material damper disc.
  • the damper primary side and the damper secondary side are based on two bow springs against each other.
  • torsion springs are arranged between the damper primary side and damper secondary side.
  • a damping material is arranged between the damper primary side and the damper secondary side, which takes over the damping transmission of the rotational movement.
  • the Freewheel device designed as a Klemmarchitecteauereinhchtung, this having an inner ring member, an outer ring member and a plurality of clamping bodies, wherein the clamping body are arranged between the ring components.
  • the clamping body can be designed as pinch rollers, clamping balls or differently shaped clamping body.
  • at least one of the ring components has a clamping ramp extending in the direction of rotation.
  • the damper device and the freewheel device are designed as a common installation module.
  • the built-in module thus has only the first drive interface and the free-wheeling output as mechanical interfaces.
  • one of the ring components is fixed to the damper secondary side.
  • the ring member extends from the sprags to the damper secondary side.
  • the ring member and the damper secondary side is connected to each other between undulating. This preferred realization allows a very compact design of the built-in module and thus the drive assembly.
  • the ring component which is fixed to the damper secondary side, is designed as an inner ring component.
  • this on the freewheel device facing side has a smaller diameter than on the side facing the damper secondary side.
  • the ring member can be made very inexpensively, for example, as a forming part.
  • the control device is designed to control a transition from a first operating state in a second operating state. In the first operating state, only one drive torque from the second drive interface is applied to the output interface, so that the vehicle and / or the drive arrangement is in a purely electromotive operation. In the second operating state, only one drive torque from the first drive interface is applied to the output interface, so that there is a purely internal combustion engine drive.
  • the control device is formed in the preferred embodiment, the internal combustion engine and the electric motor to control such that at the transition, the freewheeling device is transferred from a freewheeling operation by raising the input speed from the side of the engine to the damper device in a coupling operation.
  • the first operating state may e.g. be designed as an electric starting from the state, which is changed after starting to the second operating state to subsequently operate the vehicle combustion engine.
  • the vehicle may already have a higher speed, e.g. have more than 30km / h.
  • the drive arrangement in particular the transmission section is connected so that is connected in the transition from the first to the second operating state of the freewheeling output to the output interface via a positive transmission path.
  • one or more coupling devices are provided on the transmission path.
  • all coupling devices are designed so that they implement a non-power shiftable coupling and / or a positive coupling.
  • the inventive drive assembly to dispense with a classic friction clutch completely.
  • the starting of the vehicle can be implemented by an electric motor in the first mode, so that no friction clutch is required for this purpose.
  • no friction clutch is necessary on the combination of the freewheel device and the damper device, since the freewheel device together with the damper ensures that the drive torque of the engine can be coupled smoothly into the transmission section.
  • the drive assembly is less maintenance due to the lack of friction clutch trained as a classic transmission with such a coupling.
  • the transmission section comprises an input shaft and an output shaft arranged parallel thereto, wherein the input shaft and the output shaft are selectively operatively connectable and / or operatively connected via a first gear stage and via at least one second and possibly a third, fourth, etc. gear stage ,
  • the input shaft is preferably rotatably connected to the freewheel output.
  • the second drive interface is operatively connected or operatively connected to one of the translation stages.
  • the output shaft is non-rotatably coupled to the output interface.
  • the drive torque of the first drive interface can be optionally passed through the same gear stage or another gear stage on the output shaft, wherein by the combination of the damper device and freewheel device, a gentle coupling of the Drive torque is possible.
  • Another object of the invention relates to a vehicle with the drive assembly, as previously described. Another object of the invention relates to a method for changing the operating state of the drive assembly, as described above.
  • Figure 1 is a schematic block diagram of a drive assembly as an embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section of a built-in module in the drive arrangement in FIG. 1.
  • the drive assembly 1 shows a highly schematic representation of a drive arrangement 1 for a vehicle 2, which is shown only as a schematic block.
  • the drive assembly 1 is used to generate and output a drive torque for the vehicle 2.
  • the vehicle 2 has driven wheels 3, wherein in the present case only a single wheel is shown very schematically.
  • the drive arrangement 1 has or is coupled to an internal combustion engine 4, wherein the internal combustion engine 4 can provide a drive torque via a first drive interface 5. Furthermore, the drive arrangement 1 has an electric motor 6, which can provide a drive torque via a second drive interface 7.
  • the first drive interface 5 and the second drive interface 7 are directly or indirectly coupled to a transmission section 8, which - functional considered - the task assumes, the driving torques of internal combustion engine 4 and / or electric motor 6 via an output interface 9 in an output region 10 to be directed, wherein the output portion 10 is operatively connected to the driven wheels 3.
  • a drive torque is transmitted to a differential device which distributes it to two driven wheels 3 of the vehicle 2.
  • Damper device 1 1 and freewheel device 12 are arranged between the engine 4 and the transmission section 8.
  • Damper device 1 1 and freewheel device 12 may be formed as a common installation module 13.
  • the damper device 1 1 has a damper primary side 15, which forms the first input interface 5 and which is non-rotatably coupled to a crankshaft 14 of the internal combustion engine 4.
  • the damper device 1 1 has a damper secondary side 16, wherein a damper section 17 is arranged between damper primary side 15 and damper secondary side 16.
  • the damper unit 17 allows a limited and at the same time damped relative movement in the direction of rotation about the crankshaft 14 of the damper primary side 15 and damper secondary side 16. By means of the damper device 17 vibrations or vibrations of the internal combustion engine 4 thus acting in the direction of rotation are damped.
  • the freewheel device 12 has a freewheel input 18 and a freewheel output 19.
  • the freewheel input 18 is non-rotatably coupled to the damper secondary side 16.
  • the freewheel output 19 is operatively connected to the transmission section 8 and forms an input in this.
  • the freewheel device 12 is formed as a Freilaufbergerhol thanks, wherein it is provided with respect to a rotational direction that rotation from the damper secondary side 16 is transmitted to the freewheel output 19 when the angular velocity is greater than the current angular velocity of the freewheel output 19. In the event that the Angular velocity of the freewheel output 19 is greater than that of the freewheel input 18 and / or the damper secondary side 16, the freewheel device 12 is in a freewheeling state and the rotational movements are decoupled from each other.
  • the freewheel device 12 is designed in particular as a sprag freewheel device.
  • a connection interface between the damper secondary side 16 and the freewheel input 18 is constructively designed as an offset compensation element that a possibly occurring during assembly radial and / or axial play can be compensated.
  • torque and speed can be transmitted via this interface despite an axial offset and / or lack of axis parallelism of the axis of the damper secondary side and the axis of the freewheel input.
  • this connection interface is structurally integrated in the common installation module 13.
  • connection interface between damper secondary side 16 and freewheeling input 18 can be constructively designed as an offset compensation element such that an axial offset and / or missing axis parallelism between the crankshaft and the freewheel input are compensated.
  • the transmission section 8 has an input shaft 20 and an output shaft 21 arranged parallel thereto.
  • the input shaft 20 is rotatably coupled to the freewheel output 19.
  • the input shaft 20 and the output shaft 21 are coupled via three gear stages 22a, b, c in this example. In other embodiments, it may only be two gear stages or more gear stages.
  • a first gear stage 22a has a drive wheel 23a, which is arranged as a loose wheel coaxial with the input shaft 20. Furthermore, the First gear 22a a driven gear 24a, which is arranged as a loose wheel coaxially on the output shaft 21.
  • the second gear stage 22b has a drive wheel 23b, which is arranged as a loose wheel coaxially on the input shaft 20. Furthermore, the second gear stage 22b has a driven gear 24b, which is arranged as a fixed gear on the output shaft 21.
  • the third gear stage 22 c has a drive wheel 23 c, which is arranged as a loose wheel on the input shaft 20 and a driven gear 24 c, which is arranged as a fixed gear on the output shaft 21.
  • the second drive interface 7 is rotatably coupled to a Elektromotorantriebsrad 27 which meshes with the first drive wheel 23a of the first gear stage 22a.
  • the gear stages 22a, b, c each set a different gear ratio.
  • the drive wheels 23a, b, c designed as idler gears and the output gear 24a designed as idler gear can each be coupled in a rotationally fixed manner to the respective associated shaft, ie input shaft 20 or output shaft 21, via a coupling device 25a, b, c.
  • the coupling devices 25a, b, c, d are positive-locking coupling devices, wherein in the coupled state, the idler gears 23a, b, c, 24a are positively connected in the direction of rotation with the respective shafts 20 and 21, respectively.
  • the transmission section 8 or the entire drive arrangement 1 has no friction clutch, which produces a coupling exclusively on the basis of a frictional connection.
  • the drive arrangement 1 comprises a control device 26, which is designed to control the internal combustion engine 4, the electric motor 6 and the coupling devices 25a, b, c, d.
  • the control device 26 may also be configured decentralized in a plurality of individual modules and partially realized by a main control device of the vehicle 2. Due to the illustrated transmission architecture of the drive assembly 1 is achieved that when switching the drive assembly 1 by the control device 26 from an electric motor drive to an internal combustion engine drive on the use of friction clutches can be completely dispensed with.
  • the startup of the vehicle 2 this is implemented by an electric motor, as can be dispensed with in the electromotive approach to the friction clutch.
  • the control device 26 switches the coupling device 25a in the coupled state, so that, starting from the electric motor 6 via the second input interface 7, the Elektromotoreingangsrad 27, the drive wheel 23a, the output gear 24a, the first coupling device 25a, the output shaft 21 to a drive torque the output interface 9 and thus can be transmitted to the output section 10.
  • the transition is controlled as follows:
  • the free-wheeling output 19 is brought into a form-locking gear connection with the output interface 9 ,
  • the coupling device 25c or 25d is closed.
  • the freewheel input turns 18 slower than the freewheel output 19, since this is dragged only on the positive gear connection with the output interface 9 with. If the speed of the engine 4 is increased slowly, the speed of the freewheel input 18 is at the speed adjust the freewheel output 19 and reach them.
  • the free-wheeling input 18 is rotatably coupled to the freewheel output 19 via the freewheel device 12, so that a drive torque is transmitted from the engine 4 via the input shaft 20 to the output shaft 21.
  • the electric motor can be decoupled in this state with a synchronized speed by the coupling device 25a is opened.
  • the damper device 1 1 is interposed.
  • a start of the vehicle 2 and a shift to an operating mode with internal combustion engine drive without friction clutch can take place.
  • the damper device 1 1 has the damper primary side 15, which is coupled to the crankshaft 14. Further, the damper device 1 1, the damper secondary side 16, wherein disposed between the damper primary side 15 and the damper secondary side 16 of the damper portion 17, which allows a relative rotation about the rotation axis H of the damper primary side 14 to the damper secondary side 16 in a damped manner.
  • the damper portion 17 is formed as a set of torsion springs or as a damper disc.
  • the freewheel device 12 has an inner ring component 31 and an outer ring component 32, between which a plurality of clamping bodies 33 is arranged.
  • the inner ring member 31 has an outer tread
  • the outer ring member 32 has an inner tread on which the Clamp body 33 abut. At least one of the raceways is realized as a clamping career.
  • the clamping body 33 are formed in the example shown as a pinch rollers.
  • the inner ring member 31 has integrally formed on a mounting flange 34, which is directly connected to the damper secondary side 16. In this way, the installation module 13 results as a very compact unit.
  • the freewheel device 12 also has a receptacle 35 for the input shaft 20, which is connected directly to the outer ring member 32 rotatably.

Abstract

Es wird eine Antriebsanordnung sowie ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung vorgeschlagen, mit einer Dämpfereinrichtung (11), wobei die Dämpfereinrichtung (11) eine Dämpferprimärseite (15) und eine Dämpfersekundärseite (16) aufweist, wobei die Dämpferprimärseite (15) eine erste Antriebsschnittstelle (5) zur Ankopplung einer Kurbelwelle (14) eines Verbrennungsmotors (4) bildet, mit einer Freilaufeinrichtung (12), wobei die Freilaufeinrichtung (12) einen Freilaufeingang (18) und einen Freilaufausgang (9) aufweist,wobei die Dämpfersekundärseite (16) mit dem Freilaufeingang (18) drehfest gekoppelt ist, mit einem Getriebeabschnitt (8), wobei der Getriebeabschnitt 8 mit dem Freilaufausgang (19) wirkverbunden ist, mit einer Ausgangsschnittstelle (9) zur Ankopplung eines Abtriebsabschnitts (10) des Fahrzeugs (2), wobei die Ausgangsschnittstelle (9) mit dem Getriebeabschnitt (8) wirkverbunden ist, und mit einer zweiten Antriebsschnittstelle (7) zur Ankopplung eines Elektromotors (6), wobei die zweite Antriebsschnittstelle (7) mit dem Getriebeabschnitt (8) wirkverbunden ist, und durch eine Steuereinrichtung (26), wobei die Antriebsanordnung (1) durch die Steuereinrichtung (26) in unterschiedliche Betriebszustände schaltbar ist, so dass in Abhängigkeit des Betriebszustands ein Antriebsmoment von der ersten Antriebsschnittstelle (5) und/oder von der zweiten Antriebsschnittstelle (7) an die Ausgangsschnittstelle (9) geleitet wird oder leitbar ist.

Description

Bezeichnung der Erfindung Antriebsanordnung für ein Fahrzeug sowie Fahrzeug mit der
Antriebsanordnung
Beschreibung Die Erfindung betrifft eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug mit einer Dämpfereinrichtung, wobei die Dämpfereinrichtung eine Dämpferprimärseite und eine Dämpfersekundärseite aufweist, wobei die Dämpferprimärseite eine erste Antriebsschnittstelle zur Ankopplung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors bildet, mit einer Freilaufeinrichtung, wobei die Freilaufeinrichtung einen Freilaufeingang und einen Freilaufausgang aufweist, wobei die Dämpfersekundärseite mit dem Freilaufeingang drehfest gekoppelt ist, mit einem Getriebeabschnitt, wobei der Getriebeabschnitt mit dem Freilaufausgang wirkverbunden ist, und mit einer Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung eines Abtriebsabschnitts des Fahrzeugs, wobei die Ausgangsschnittstelle mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden ist.
Fahrzeuge, wie diese im Straßenverkehr üblich sind, weisen für einen Antrieb üblicherweise einen Motor auf, welcher über ein Getriebe mit den Rädern des Fahrzeugs gekoppelt ist. Als Motoren werden regelmäßig Verbrennungsmotoren eingesetzt, welche - bauartbedingt - über den Motorausgang Schwingungen ausgeben, welche durch den getakteten Betrieb der Verbrennungsmotoren beziehungsweise deren Zylinder hervorgerufen werden. Um eine Übertragung dieser nicht gewünschten Schwingungen auf das Getriebe zu verkleinern, werden beispielsweise Torsionsschwingungsdämpfer zwischen dem Verbrennungsmotor und dem Getriebe eingesetzt.
Die Druckschrift DE 38 40 484 C2, die wohl den nächstkommenden Stand der Technik bildet, beschreibt ein Fahrzeug mit einer Antriebsverbindung, welche zum einen eine ein Überholen erlaubende Freilaufeinrichtung und zum zweiten einen Torsionsschwingungsdämpfer zwischen einem Kraftfahrzeugverbrennungsmotor und einem nachgeordneten Getriebe aufweist. Die Freilaufeinrichtung wird maßgeblich dafür eingesetzt, dass der Verbrennungsmotor des Lastkraftwagens bei einem Schubbetrieb nicht mehr geschleppt wird. Der Torsionsschwingungsdämpfer wird eingesetzt, um die Freilaufeinrichtung vor Drehmomentspitzen von Seiten des Verbrennungsmotors zu schützen.
Gebiet der Erfindung
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Antriebsanordnung für ein Fahrzeug vorzuschlagen, welche eine Weiterbildung des bekannten Stands der Technik darstellt.
Diese Aufgabe wird durch eine Antriebsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.
Im Rahmen der Erfindung wird eine Antriebsanordnung vorgeschlagen, welche für ein Fahrzeug geeignet und/oder ausgebildet ist. Das Fahrzeug ist insbesondere als ein Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Bus oder dergleichen realisiert. Die Antriebsanordnung dient zur Bereitstellung eines Antriebsmoments für das Fahrzeug, wobei besonders bevorzugt die Antriebsanordnung den ausschließlichen Antrieb des Fahrzeugs übernimmt. Insbesondere ist die Antriebsanordnung ausgebildet, das Fahrzeug auf eine Geschwindigkeit größer als 50 Stundenkilometer zu beschleunigen.
Die Antriebsanordnung - auch Antriebsstrang zu nennen - weist eine Dämpfereinrichtung auf, wobei die Dämpfereinrichtung eine Dämpferprimärseite und eine Dämpfersekundärseite aufweist. Zwischen der Dämpferprimärseite und der Dämpfersekundärseite ist ein Dämpferabschnitt angeordnet. Die Dämpferprimärseite bildet eine erste Antriebsschnittstelle und ist zur Ankopplung einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ausgebildet. Optional bildet der Verbrennungsmotor einen Teil der Antriebsanordnung, wobei die Kurbelwelle dann mit der ersten Antriebsschnittstelle drehfest verbunden ist, insbesondere in der ersten Antriebsschnittstelle drehfest festgelegt ist. Die Dämpfereinrichtung wirkt in Umlaufrichtung, sodass Drehzahländerungen, Schwingungen und/oder Vibrationen zwischen Dämpferprimärseite und Dämpfersekundärseite nur gedämpft übertragen werden. Insbesondere sind Dämpferprimärseite und Dämpfersekundärseite in Umlaufrichtung zueinander verschwenkbar angeordnet, wobei die Verschwenkung als eine gedämpfte Verschwenkung ausgebildet ist.
Ferner weist die Antriebsanordnung eine Freilaufeinrichtung auf, wobei die Freilaufeinrichtung einen Freilaufeingang und einen Freilaufausgang aufweist. Die Dämpfersekundärseite ist mit dem Freilaufeingang drehfest gekoppelt. Insbesondere ist die Freilaufeinrichtung ausgebildet, dass eine Drehbewegung von dem Freilaufeingang in eine erste Drehrichtung an den Freilaufausgang übertragen werden kann und in einer Gegendrehrichtung freiläuft. Die Antriebsanordnung umfasst ferner einen Getriebeabschnitt, wobei der Getriebeabschnitt mit dem Freilaufausgang wirkverbunden ist. Der Freilaufausgang bildet somit einen Eingang in den Getriebeabschnitt.
Die Antriebsanordnung umfasst ferner eine Ausgangsschnittstelle zur Ankopplung eines Abtriebsabschnitts des Fahrzeugs. Der Abtriebsabschnitt kann beispielsweise eine Differenzialeinrichtung, insbesondere eine Längsund/oder Querdifferenzialeinrichtung umfassen. Im Speziellen kann der Abtriebsabschnitt angetriebene Räder des Fahrzeugs umfassen. Die Ausgangsschnittstelle ist mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden und/oder bildete einen Ausgang aus dem Getriebeabschnitt. Im Rahmen der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Antriebsanordnung eine zweite Antriebsschnittstelle zur Ankopplung eines Elektromotors aufweist. Besonders bevorzugt bildet der Elektromotor einen Teil der Antriebsanordnung. Die zweite Antriebsschnittstelle ist mit dem Getriebeabschnitt wirkverbunden, sodass ein Antriebsmoment von dem Elektromotor über die zweite Antriebsschnittstelle in den Getriebeabschnitt geleitet werden kann. Der Elektromotor ist dimensioniert, im exklusiven Betrieb, das heißt insbesondere ohne Unterstützung des Verbrennungsmotors, das Fahrzeug anzutreiben. Ferner umfasst die Antriebsanordnung eine Steuereinrichtung. Die Steuereinrichtung kann als eine separate Steuereinrichtung ausgebildet sein, sie kann jedoch auch durch eine Hauptsteuereinrichtung des Fahrzeugs dargestellt und realisiert sein. Es ist auch möglich, dass die Steuereinrichtung in unterschiedliche physikalisch getrennte und/oder logisch getrennte Steuermodule zerfällt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass einige der Steuermodule in beliebigen Steuervorrichtungen angeordnet sein können.
Die Steuereinrichtung ist programmtechnisch und/oder schaltungstechnisch ausgebildet, die Antriebsanordnung in unterschiedliche Betriebszustände zu schalten. In Abhängigkeit des geschalteten Betriebszustands wird ein Antriebsmoment von der ersten Antriebsschnittstelle an die Ausgangsschnittstelle geleitet, sodass ein rein verbrennungsmotorischer Antrieb vorliegt, ein Antriebsmoment von der zweiten Antriebsschnittstelle an die Ausgangsschnittstelle geleitet, sodass ein rein elektromotorischer Antrieb vorliegt und ein Antriebsmoment von der ersten Antriebsschnittstelle und zugleich von der zweiten Antriebsschnittstelle an die Ausgangsschnittstelle geleitet, sodass ein Hybridantrieb vorliegt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Antriebsanordnung in einem weiteren Betriebszustand derart schaltbar ist, dass in einem Schubbetrieb der Elektromotor als ein Generator verwendet wird.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass bei einem Überlagern des Antriebsmoments von der ersten und der zweiten Antriebsschnittstelle, das heißt eine Überlagerung der Antriebsmomente von Verbrennungsmotor und Elektromotor, Drehzahlunterschiede und/oder Drehzahlschwankungen beim Synchronisieren als Störungen auftreten können, welche einen Gleichlauf in dem Getriebeabschnitt beeinträchtigen können. Diese Störungen können wirkungsvoll durch die Dämpfereinrichtung abgefangen werden. Insbesondere kann die Dämpfereinrichtung dazu dienen, beim Einkoppeln des Verbrennungsmotors über die Freilaufeinrichtung einen Anfangsruck zu dämpfen.
Durch die vorgeschlagene Kombination von Dämpfereinrichtung, Freilaufeinrichtung und Getriebeabschnitt wird es ermöglicht, dass dem Antriebsmoment des Elektromotors bei dem Übergang von einem rein elektromotorischen Antrieb zu einem Hybridantrieb oder rein verbrennungsmotorischen Antrieb, das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors überlagert wird. Dabei kann der Verbrennungsmotor über die Freilaufeinrichtung seine Drehzahl an die aktuelle Drehzahl des Getriebeabschnitts, welche durch den Elektromotor bestimmt wird, angleichen, wobei im Angleichungspunkt, also ab dem Moment, ab dem ein Antriebsmoment von dem Verbrennungsmotor zur Ausgangsschnittstelle läuft, ein Anfangsruck durch die Dämpfereinrichtung weggedämpft wird.
Es ist besonders bevorzugt, dass die Freilaufeinrichtung als eine Überholfreilaufeinrichtung ausgebildet ist. Bei dem Überholfreilauf wird die Verbindung zwischen Freilaufeingang und Freilaufausgang automatisch unterbrochen, sobald der Freilaufausgang schneller gedreht wird als der Freilaufeingang. Sobald die Drehzahl des Freilaufeingangs größergleich zu der Drehzahl des Freilaufausgangs wird, wird die Überholfreilaufeinrichtung wieder drehfest geschaltet. Abgebildet auf die erfindungsgemäße Antriebsanordnung bedeutet diese Ausgestaltung, dass der Freilaufausgang zunächst durch das Ant ebsmonnent des Elektromotors gedreht wird, wobei der Freilaufeingang mit einer geringeren Drehzahl rotiert. Bei einem Übergang von dem rein elektromotorischen Antrieb zu einem Hybridantrieb oder zu einem verbrennungsmotorischen Antrieb liegt der Verbrennungsmotor mit seiner Drehzahl zunächst niedriger, sodass die Drehzahl des Freilaufeingangs kleiner als die Drehzahl des Freilaufausgangs ist. Bei einem Anfahren des Verbrennungsmotors erhöht sich dessen Drehzahl, sodass die Drehzahlen von Freilaufeingang und Freilaufausgang zunächst gleich sind und nachfolgend die Drehzahl des Freilaufeingangs größer/gleich als die Drehzahl des Freilaufausgangs ist, sodass das Antriebsmoment von dem Verbrennungsmotor über die Freilaufeinrichtung in den Getriebeabschnitt eingekoppelt wird. Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist die Dämpfereinrichtung als eine Bogenfederdämpfereinrichtung, als eine
Torsionsdämpfereinrichtung oder als eine Dämpfereinrichtung mit einer Materialdämpferscheibe ausgebildet. Bei der Bogenfederdämpfereinrichtung stützen sich die Dämpferprimärseite und die Dämpfersekundärseite an zwei Bogenfedern gegeneinander ab. Bei einer Torsionsdämpfereinrichtung sind zwischen Dämpferprimärseite und Dämpfersekundärseite Torsionsfedern angeordnet. Bei der letztgenannten Möglichkeit ist zwischen der Dämpferprimärseite und der Dämpfersekundärseite ein Dämpfungsmaterial angeordnet, welches die dämpfende Übertragung der Drehbewegung übernimmt.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Freilaufeinrichtung als eine Klemmkörperfreilaufeinhchtung ausgebildet, wobei dieses ein inneres Ringbauteil, ein äußeres Ringbauteil sowie eine Mehrzahl von Klemmkörpern aufweist, wobei die Klemmkörper zwischen den Ringbauteilen angeordnet sind. Die Klemmkörper können als Klemmrollen, Klemmkugeln oder anders geformte Klemmkörper ausgebildet sein. Insbesondere weist mindestens eines der Ringbauteile eine in Umlaufrichtung verlaufende Klemmrampe auf.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung der Erfindung sind die Dämpfereinrichtung und die Freilaufeinrichtung als ein gemeinsames Einbaumodul ausgebildet. Das Einbaumodul weist somit als mechanische Schnittstellen nur die erste Antriebsschnittstelle und den Freilaufausgang auf. Durch die Integration der Funktionen Dämpfen - Freilaufen in ein gemeinsames Einbaumodul kann zum einen Gewicht und zum anderen Bauraum bei der Antriebsanordnung und Montageaufwand eingespart werden.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist eines der Ringbauteile an der Dämpfersekundärseite festgelegt. Somit erstreckt sich das Ringbauteil von den Klemmkörpern bis zu der Dämpfersekundärseite. Insbesondere ist das Ringbauteil und die Dämpfersekundärseite zwischenwellenfrei miteinander verbunden. Diese bevorzugte Realisierung erlaubt eine sehr kompakte Bauweise des Einbaumoduls und damit der Antriebsanordnung.
Es ist besonders bevorzugt, dass das Ringbauteil, welches an der Dämpfersekundärseite festgelegt ist, als ein Innenringbauteil ausgebildet ist. In dieser Ausgestaltung weist dieses an der der Freilaufeinrichtung zugewandten Seite einen kleineren Durchmesser auf als an der der Dämpfersekundärseite zugewandten Seite. Das Ringbauteil kann beispielsweise als ein Umformteil sehr kostengünstig gefertigt werden. Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die Steuereinrichtung ausgebildet, einen Übergang von einem ersten Betriebszustand in einem zweiten Betriebszustand anzusteuern. In dem ersten Betriebszustand liegt an der Ausgangsschnittstelle ausschließlich ein Antriebsmoment von der zweiten Antriebsschnittstelle an, sodass sich das Fahrzeug und/oder die Antriebsanordnung in einem rein elektromotorischen Betrieb befindet. In dem zweiten Betriebszustand liegt an der Ausgangsschnittstelle ausschließlich ein Antriebsdrehmoment von der ersten Antriebsschnittstelle an, sodass ein rein verbrennungsmotorischer Antrieb vorliegt.
Die Steuereinrichtung ist in der bevorzugten Ausgestaltung ausgebildet, den Verbrennungsmotor und den Elektromotor derart anzusteuern, sodass bei dem Übergang die Freilaufeinrichtung von einem Freilaufbetrieb durch Anheben der Eingangsdrehzahl von Seiten des Verbrennungsmotors an der Dämpfereinrichtung in einen Koppelbetrieb überführt wird. Der erste Betriebszustand kann z.B. als ein elektrisches Anfahren aus dem Stand ausgebildet sein, wobei nach dem Anfahren auf den zweiten Betriebszustand gewechselt wird, um nachfolgend das Fahrzeug verbrennungsmotorisch zu betreiben. Alternativ kann das Fahrzeug im ersten Betriebszustand bereits eine höhere Geschwindigkeit, z.B. mehr als 30km/h aufweisen.
Bei einer bevorzugten Weiterbildung der Erfindung ist die Antriebsanordnung, insbesondere der Getriebeabschnitt so geschaltet, dass bei dem Übergang von dem ersten zu dem zweiten Betriebszustand der Freilaufausgang mit der Ausgangsschnittstelle über einen formschlüssigen Getriebeweg verbunden ist. Es ist prinzipiell möglich, dass auf dem Getriebeweg eine oder mehrere Kopplungseinrichtungen vorgesehen sind. Allerdings sind sämtliche Kopplungsvorrichtungen so ausgebildet, dass diese eine nicht-lastschaltfähige Kopplung und/oder eine formschlüssige Kopplung umsetzen. Insbesondere in dieser Weiterbildung ermöglicht es die erfinderische Antriebsanordnung, auf eine klassische Reibkupplung vollständig zu verzichten. Das Anfahren des Fahrzeugs kann in der ersten Betriebsart elektromotorisch umgesetzt werden, sodass hierfür keine Reibkupplung benötigt wird. Bei einem Wechsel von dem elektromotorischen Antrieb in den verbrennungsmotorischen Antrieb ist über die Kombination der Freilaufeinrichtung und der Dämpfereinrichtung ebenfalls keine Reibkupplung notwendig, da die Freilaufeinrichtung zusammen mit der Dämpfereinrichtung sicherstellt, dass das Antriebsmoment des Verbrennungsmotors ruckfrei in den Getriebeabschnitt eingekoppelt werden kann.
Somit ist die Antriebsanordnung aufgrund der fehlenden Reibkupplung wartungsärmer ausgebildet als klassische Getriebe mit einer derartigen Kupplung.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung umfasst der Getriebeabschnitt eine Eingangswelle und eine parallel dazu angeordnete Ausgangswelle, wobei die Eingangswelle und die Ausgangswelle über eine erste Übersetzungsstufe und über mindestens eine zweite und gegebenenfalls eine dritte, vierte etc. Übersetzungsstufe selektiv wirkverbindbar und/oder wirkverbunden sind. Die Eingangswelle ist bevorzugt drehfest mit dem Freilaufausgang verbunden. Die zweite Antriebsschnittstelle ist mit einer der Übersetzungsstufen wirkverbindbar oder wirkverbunden. Somit ermöglicht es die Antriebsanordnung, dass über die zweite Antriebsschnittstelle und die daran angekoppelte Übersetzungsstufe das Antriebsmoment auf die Ausgangswelle übertragen wird. Die Ausgangswelle ist drehfest mit der Ausgangsschnittstelle gekoppelt. Das Antriebsmoment der ersten Antriebsschnittstelle kann wahlweise über die gleiche Getriebestufe oder eine andere Getriebestufe auf die Ausgangswelle geleitet werden, wobei durch die Kombination der Dämpfereinrichtung und Freilaufeinrichtung eine sanfte Einkopplung des Antriebsmoments möglich ist.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit der Antriebsanordnung, wie diese zuvor beschrieben wurde. Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft ein Verfahren zum Wechseln des Betriebszustands der Antriebsanordnung, wie diese zuvor beschrieben wurde.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1 ein schematisches Blockdiagramm einer Antriebsanordnung als ein Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 2 einen schematischen Längsschnitt eines Einbaumoduls in der Antriebsanordnung in der Figur 1 .
Die Figur 1 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung eine Antriebsanordnung 1 für ein Fahrzeug 2, welches nur als schematischer Block dargestellt ist. Die Antriebsanordnung 1 dient zur Erzeugung und zur Ausgabe eines Antriebsmoments für das Fahrzeug 2. Das Fahrzeug 2 weist angetriebene Räder 3 auf, wobei vorliegend nur ein einziges Rad stark schematisiert gezeigt ist.
Die Antriebsanordnung 1 weist einen Verbrennungsmotor 4 auf oder ist mit diesem gekoppelt, wobei der Verbrennungsmotor 4 ein Antriebsmoment über eine erste Antriebsschnittstelle 5 bereitstellen kann. Ferner weist die Antriebsanordnung 1 einen Elektromotor 6 auf, welcher ein Antriebsmoment über eine zweite Antriebsschnittstelle 7 bereitstellen kann. Die erste Antriebsschnittstelle 5 und die zweite Antriebsschnittstelle 7 sind unmittelbar oder mittelbar mit einem Getriebeabschnitt 8 gekoppelt, welcher - funktional betrachtet - die Aufgabe übernimmt, die Antriebsdrehmomente von Verbrennungsmotor 4 und/oder Elektromotor 6 über eine Ausgangsschnittstelle 9 in einen Abtriebsbereich 10 zu leiten, wobei der Abtriebsbereich 10 mit den angetriebenen Rädern 3 wirkverbunden ist. Beispielsweise wird in der Figur 1 ausgehend von der Ausgangsschnittstelle 9 ein Antriebsmoment auf eine Differenzialeinrichtung übertragen, welche diese auf zwei angetriebene Räder 3 des Fahrzeugs 2 verteilt.
Zwischen dem Verbrennungsmotor 4 und dem Getriebeabschnitt 8 ist eine Dämpfereinrichtung 1 1 sowie eine Freilaufeinrichtung 12 angeordnet. Dämpfereinrichtung 1 1 und Freilaufeinrichtung 12 können als ein gemeinsames Einbaumodul 13 ausgebildet sein. Die Dämpfereinrichtung 1 1 weist eine Dämpferprimärseite 15 auf, welche die erste Eingangsschnittstelle 5 bildet und welche drehfest mit einer Kurbelwelle 14 des Verbrennungsmotors 4 gekoppelt ist. Ferner weist die Dämpfereinrichtung 1 1 eine Dämpfersekundärseite 16 auf, wobei zwischen Dämpferprimärseite 15 und Dämpfersekundärseite 16 ein Dämpferabschnitt 17 angeordnet ist. Die Dämpfereinheit 17 erlaubt eine beschränkte und zugleich gedämpfte Relativbewegung in Umlaufrichtung um die Kurbelwelle 14 von Dämpferprimärseite 15 und Dämpfersekundärseite 16. Durch die Dämpfereinrichtung 17 werden somit in Umlaufrichtung wirkende Schwingungen oder Vibrationen des Verbrennungsmotors 4 gedämpft.
Die Freilaufeinrichtung 12 weist einen Freilaufeingang 18 und einen Freilaufausgang 19 auf. Der Freilaufeingang 18 ist drehfest mit der Dämpfersekundärseite 16 gekoppelt. Der Freilaufausgang 19 ist wirkverbunden mit dem Getriebeabschnitt 8 und bildet einen Eingang in diesen. Die Freilaufeinrichtung 12 ist als eine Freilaufüberholeinrichtung ausgebildet, wobei mit Bezug auf eine Drehrichtung vorgesehen ist, dass eine Drehung von der Dämpfersekundärseite 16 auf den Freilaufausgang 19 übertragen wird, wenn die Winkelgeschwindigkeit größer ist als die aktuelle Winkelgeschwindigkeit des Freilaufausgangs 19. Für den Fall, dass die Winkelgeschwindigkeit des Freilaufausgangs 19 größer ist als die des Freilaufeingangs 18 und/oder der Dämpfersekundärseite 16, ist die Freilaufeinrichtung 12 in einem Freilaufzustand und die Drehbewegungen sind zueinander entkoppelt. Die Freilaufeinrichtung 12 ist insbesondere als eine Klemmkörperfreilaufeinrichtung ausgebildet.
In einer weiteren, hier nicht dargestellten Ausführungsform ist eine Anbindungsschnittstelle zwischen der Dämpfersekundärseite 16 und dem Freilaufeingang 18 konstruktiv so als ein Versatzausgleichselement ausgebildet, dass ein möglicherweise bei der Montage auftretendes Radial- und / oder Axialspiel kompensiert werden kann. Somit kann über diese Schnittstelle trotz eines Achsversatzes und/oder fehlender Achsparallelität der Achse der Dämpfersekundärseite und der Achse des Freilaufeinganges Drehmoment und Drehzahl übertragen werden. Vorzugsweise ist diese Anbindungsschnittstelle konstruktiv in dem gemeinsamen Einbaumodul 13 integriert.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann die Anbindungsschnittstelle zwischen Dämpfersekundärseite 16 und Freilaufeingang 18 konstruktiv so als ein Versatzausgleichselement ausgebildet sein, dass ein Achsversatz und/oder fehlende Achsparallelität zwischen der Kurbelwelle und dem Freilaufeingang kompensiert werden.
Der Getriebeabschnitt 8 weist eine Eingangswelle 20 und eine parallel dazu angeordnete Ausgangswelle 21 auf. Die Eingangswelle 20 ist drehfest mit dem Freilaufausgang 19 gekoppelt. Die Eingangswelle 20 und die Ausgangswelle 21 sind über in diesem Beispiel drei Getriebestufen 22a, b, c gekoppelt. Bei anderen Ausführungsbeispielen können es nur zwei Getriebestufen oder mehr Getriebestufen sein.
Eine erste Getriebestufe 22a weist ein Antriebsrad 23a auf, welches als Losrad koaxial zu der Eingangswelle 20 angeordnet ist. Ferner weist die erste Getriebestufe 22a ein Abtriebsrad 24a auf, welches als Losrad koaxial auf der Ausgangswelle 21 angeordnet ist. Die zweite Getriebestufe 22b weist ein Antriebsrad 23b auf, welches als Losrad koaxial auf der Eingangswelle 20 angeordnet ist. Ferner weist die zweite Getriebestufe 22b ein Abtriebsrad 24b auf, welches als Festrad auf der Ausgangswelle 21 angeordnet ist. Die dritte Getriebestufe 22c weist ein Antriebsrad 23c auf, welches als Losrad auf der Eingangswelle 20 angeordnet ist sowie ein Abtriebsrad 24c, welches als Festrad auf der Ausgangswelle 21 angeordnet ist. Die zweite Antriebsschnittstelle 7 ist mit einem Elektromotorantriebsrad 27 drehfest gekoppelt, welches mit dem ersten Antriebsrad 23a der ersten Getriebestufe 22a kämmt.
Die Getriebestufen 22a, b, c setzen jeweils ein unterschiedliches Übersetzungsverhältnis um. Die als Losräder ausgebildeten Antriebsräder 23a, b, c und das als Losrad ausgebildete Abtriebsrad 24a sind jeweils über eine Kopplungseinrichtung 25a, b, c, d drehfest mit der jeweils zugeordneten Welle, also Eingangswelle 20 beziehungsweise Ausgangswelle 21 , koppelbar. Bei den Koppeleinrichtungen 25a, b, c, d handelt es sich um Formschlusskoppeleinrichtungen, wobei im gekoppelten Zustand die Losräder 23a, b, c , 24a in Umlaufrichtung formschlüssig mit den jeweiligen Wellen 20 bzw. 21 verbunden sind. Insbesondere weist der Getriebeabschnitt 8 oder die gesamte Antriebsanordnung 1 keine Reibkupplung auf, die eine Kopplung ausschließlich auf Basis eines Reibschlusses herstellt.
Die Antriebsanordnung 1 umfasst eine Steuereinrichtung 26, welche zur Ansteuerung des Verbrennungsmotors 4, des Elektromotors 6 sowie der Koppeleinrichtungen 25a, b, c, d ausgebildet ist. Die Steuereinrichtung 26 kann auch dezentral in mehreren Einzelmodulen ausgebildet sein und teilweise durch eine Hauptsteuereinrichtung des Fahrzeugs 2 realisiert sein. Durch die dargestellte Getriebearchitektur der Antriebsanordnung 1 wird erreicht, dass bei einem Umschalten der Antriebsanordnung 1 durch die Steuereinrichtung 26 von einem elektromotorischen Antrieb zu einem verbrennungsmotorischen Antrieb auf den Einsatz von Reibkupplungen vollständig verzichtet werden kann.
Betrachtet man beispielsweise das Anfahren des Fahrzeugs 2, so wird dieses elektromotorisch umgesetzt, da bei dem elektromotorischen Anfahren auf die Reibkupplung verzichtet werden kann. Für ein Anfahren schaltet die Steuereinrichtung 26 die Koppeleinrichtung 25a in den gekoppelten Zustand, sodass ausgehend von dem Elektromotor 6 über die zweite Eingangsschnittstelle 7, das Elektromotoreingangsrad 27, das Antriebsrad 23a, das Abtriebsrad 24a, die erste Kopplungseinrichtung 25a, die Ausgangswelle 21 ein Antriebsmoment auf die Ausgangsschnittstelle 9 und somit auf den Abtriebsbereich 10 übertragen werden kann. Soll zum Beispiel für eine schnellere Fahrt von dem ersten Betriebszustand in einen zweiten Betriebszustand gewechselt werden, wobei das Antriebsmoment von Seiten des Verbrennungsmotors 4 bereitgestellt wird, so wird der Übergang wie folgt gesteuert: Der Freilaufausgang 19 wird in eine formschlüssige Getriebeverbindung mit der Ausgangsschnittstelle 9 gebracht. Hierzu ist es möglich, dass die Koppeleinrichtung 25c oder 25d geschlossen wird. Betrachtet man zunächst einen Lauf des Verbrennungsmotors 4 bei Leerlaufdrehzahl, so dreht der Freilaufeingang 18 langsamer als der Freilaufausgang 19, da dieser nur über die formschlüssige Getriebeverbindung mit der Ausgangsschnittstelle 9 mit geschleppt wird. Wird die Drehzahl des Verbrennungsmotors 4 langsam erhöht, so wird sich die Drehzahl des Freilaufeingangs 18 an die Drehzahl des Freilaufausgangs 19 anpassen und diese erreichen. Ab der gleichen Drehzahl wird über die Freilaufeinrichtung 12 der Freilaufeingang 18 mit dem Freilaufausgang 19 drehfest gekoppelt, sodass ein Antriebsmoment von dem Verbrennungsmotor 4 über die Eingangswelle 20 an die Ausgangswelle 21 übertragen wird. Der Elektromotor kann in diesem Zustand mit einer synchronisierten Geschwindigkeit entkoppelt werden, indem die Koppeleinrichtung 25a geöffnet wird.
Um beim Einkoppeln des Verbrennungsmotors 4 keinen Anfahrruck zu bekommen, ist die Dämpfereinrichtung 1 1 zwischengeschaltet. Somit kann ein Anfahren des Fahrzeugs 2 und ein Schalten in eine Betriebsart mit verbrennungsmotorischen Antrieb ohne Reibkupplung erfolgen.
Aber auch bei höheren Fahrgeschwindigkeiten kann ein Übergang von einem elektromotorischen Antrieb zu einem verbrennungsmotorischen Antrieb in gleicher Weise vorteilhaft und ohne Rucken umgesetzt werden.
Die Figur 2 zeigt in einem schematischen Längsschnitt das Einbaumodul 13 mit der Dämpfereinrichtung 1 1 und der Freilaufeinrichtung 12. Die Dämpfereinrichtung 1 1 weist die Dämpferprimärseite 15 auf, welche mit der Kurbelwelle 14 gekoppelt ist. Ferner weist die Dämpfereinrichtung 1 1 die Dämpfersekundärseite 16, wobei zwischen der Dämpferprimärseite 15 und der Dämpfersekundärseite 16 der Dämpferabschnitt 17 angeordnet, welcher eine relative Verdrehung um die Drehachse H von Dämpferprimärseite 14 zur Dämpfersekundärseite 16 in gedämpfter Weise ermöglicht. Beispielsweise ist der Dämpferabschnitt 17 als ein Satz Torsionsfedern oder als ein Dämpferscheibe ausgebildet.
Die Freilaufeinrichtung 12 weist ein inneres Ringbauteil 31 und ein äußeres Ringbauteil 32 auf, zwischen denen eine Mehrzahl von Klemmkörpern 33 angeordnet ist. Das innere Ringbauteil 31 weist eine äußere Lauffläche auf, das äußere Ringbauteil 32 weist eine innere Lauffläche auf, an denen die Klemmkörper 33 anliegen. Mindestens eine der Laufbahnen ist als eine Klemmlaufbahn realisiert. Die Klemmkörper 33 sind in dem gezeigten Beispiel als Klemmrollen ausgebildet. Das innere Ringbauteil 31 weist einstückig angeformt einen Befestigungsflansch 34 auf, welcher unmittelbar mit der Dämpfersekundärseite 16 verbunden ist. Auf diese Weise ergibt sich das Einbaumodul 13 als sehr kompakte Baueinheit. Die Freilaufeinrichtung 12 weist ferner eine Aufnahme 35 für die Eingangswelle 20 auf, welche unmittelbar mit dem äußeren Ringbauteil 32 drehfest verbunden ist.
Bezugszeichenliste
1 Antriebsanordnung
2 Fahrzeug
3 Räder
4 Verbrennungsmotor
5 erste Antriebsschnittstelle
6 Elektromotor
7 zweite Antriebsschnittstelle
8 Getriebeabschnitt
9 Ausgangsschnittstelle
10 Abtriebsbereich
1 1 Dämpfereinrichtung
12 Freilaufeinrichtung
13 Einbaumodul
14 Kurbelwelle
15 Dämpferprimärseite
16 Dämpfersekundärseite
17 Dämpferabschnitt
18 Freilaufeingang
19 Freilaufausgang
20 Eingangswelle
21 Ausgangswelle
22a erste Getriebestufe
22b zweite Getriebestufe
22c dritte Getriebestufe
23a, b, c Antriebsräder
24a, b, c Abtriebsräder
25a, b, c, d Kopplungseinrichtungen
26 Steuereinrichtung
27 Elektromotorantriebsrad
31 inneres Ringbauteil äußeres Ringbauteil Klemmkörper Befestigungsflansch Aufnahme
Drehachse

Claims

Patentansprüche
1 . Antriebsanordnung (1 ) für ein Fahrzeug (2) mit einer Dämpfereinrichtung (11 ), wobei die Dämpfereinrichtung (11 ) eine Dämpferprimärseite (15) und eine Dämpfersekundärseite (16) aufweist, wobei die Dämpferprimärseite (15) eine erste Antriebsschnittstelle (5) zur Ankopplung einer Kurbelwelle (14) eines Verbrennungsmotors (4) bildet, mit einer Freilaufeinrichtung (12), wobei die Freilaufeinrichtung (12) einen Freilaufeingang (18) und einen Freilaufausgang (19) aufweist, wobei die Dämpfersekundärseite (16) mit dem Freilaufeingang (18) drehfest gekoppelt ist, mit einem Getriebeabschnitt (8), wobei der Getriebeabschnitt (8) mit dem Freilaufausgang (19) wirkverbunden ist, mit einer Ausgangsschnittstelle (9) zur Ankopplung eines Abtriebsabschnitts (10) des Fahrzeugs (2), wobei die Ausgangsschnittstelle (9) mit dem Getriebeabschnitt (8) wirkverbunden ist, gekennzeichnet durch eine zweite Antriebsschnittstelle (7) zur Ankopplung eines Elektromotors (6), wobei die zweite Antriebsschnittstelle (7) mit dem Getriebeabschnitt (8) wirkverbunden ist, und durch eine Steuereinrichtung (26), wobei die Antriebsanordnung (1 ) durch die Steuereinrichtung (26) in unterschiedliche Betriebszustände schaltbar ist, so dass in Abhängigkeit des Betriebszustands ein Antriebsmoment von der ersten Antriebsschnittstelle (5) und/oder von der zweiten Antriebsschnittstelle (7) an die Ausgangsschnittstelle (9) geleitet wird oder leitbar ist.
2. Antnebsanordnung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinrichtung (12) als eine Überholfreilaufeinrichtung ausgebildet ist.
3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Freilaufeinrichtung (12) als eine Klemmkörperfreilaufeinrichtung ausgebildet ist, wobei die Klemmkörperfreilaufeinrichtung (12) ein inneres Ringbauteil (31 ) und ein äußeres Ringbauteil (32) sowie eine Mehrzahl von Klemmkörpern (33) aufweist, wobei die Klemmkörper (33) zwischen den Ringbauteilen (31 , 32) angeordnet sind.
4. Antriebsanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfereinrichtung (11 ) und die Freilaufeinrichtung (12) ein gemeinsames Einbaumodul (13) bilden.
5. Antriebsanordnung (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass eines der Ringbauteile (31 , 32) der Klemmkörperfreilaufeinrichtung (12) an der Dämpfersekundärseite (16) festgelegt ist.
6. Antriebsanordnung (1 ) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Ringbauteil (31 ) als ein inneres Ringbauteil (31 ) ausgebildet ist.
7. Antriebsanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung (26) ausgebildet ist, einen Übergang von einem ersten Betriebszustand, wobei an der Ausgangsschnittstelle (9) ausschließlich ein Antriebsdrehmoment von der zweiten Antriebsschnittstelle (7) anliegt, in einen zweiten Betriebszustand, wobei an der Ausgangsschnittstelle (9) ausschließlich ein Antriebsdrehmoment von der ersten Antriebsschnittstelle (5) anliegt, die Antriebsanordnung (1 ), den Verbrennungsmotor (4) und den Elektromotor (6) anzusteuern, so dass bei dem Übergang die Freilaufeinrichtung (12) von einem Freilaufbetrieb durch Anheben der Eingangsdrehzahl an der Dämpfereinrichtung (11 ) in einen Koppelbetrieb überführt wird.
8. Antriebsanordnung (1 ) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Übergang der Freilaufausgang (19) mit der Ausgangsschnittstelle (9) über einen formschlüssigen Getriebeweg verbunden ist.
9. Antriebsanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass der Getriebeabschnitt eine Eingangswelle (20) und eine parallel dazu angeordnete Ausgangswelle (21 ) aufweist, wobei die Eingangswelle (20) und die Ausgangswelle (21 ) über eine erste Übersetzungsstufe und über mindestens eine zweite Übersetzungsstufe (22a, b, c) selektiv wirkverbindbar und/oder wirkverbunden sind.
10. Fahrzeug mit der Antriebsanordnung (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
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