WO2017194054A1 - Hybridmodulgehäuse zum beherbergen einer elektromaschine und einer trennkupplung sowie hybridantriebsstrang und montageverfahren - Google Patents

Hybridmodulgehäuse zum beherbergen einer elektromaschine und einer trennkupplung sowie hybridantriebsstrang und montageverfahren Download PDF

Info

Publication number
WO2017194054A1
WO2017194054A1 PCT/DE2017/100388 DE2017100388W WO2017194054A1 WO 2017194054 A1 WO2017194054 A1 WO 2017194054A1 DE 2017100388 W DE2017100388 W DE 2017100388W WO 2017194054 A1 WO2017194054 A1 WO 2017194054A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
housing
electric machine
hybrid
hybrid module
transmission
Prior art date
Application number
PCT/DE2017/100388
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Eckenfels
Dierk Reitz
Marcus Hoppe
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to DE112017002396.3T priority Critical patent/DE112017002396A5/de
Publication of WO2017194054A1 publication Critical patent/WO2017194054A1/de

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40—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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • B60K6/405—Housings
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00—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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • 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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22—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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/38—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 ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
    • B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means

Definitions

  • Hybrid module housing for accommodating an electric machine and a disconnect clutch as well as hybrid powertrain and assembly method
  • the present invention relates to a hybrid module housing for use in a drive train of a hybrid vehicle having an electric machine and an internal combustion engine, which is prepared to einhausen a torque transmission between the electric machine and the internal combustion engine producing and / or releasing hybrid module. Furthermore, the invention relates to a hybrid powertrain, in which a similar hybrid module housing is integrated.
  • the hybrid powertrain preferably has at least one starter generator, an electric motor, an internal combustion engine, a transmission and a hybrid module.
  • the hybrid module is preferably configured integrally with the electric motor.
  • the hybrid module comprises a rotor-integrated separating clutch, which is responsible for the fact that, if necessary, an active coupling between the internal combustion engine and the electric motor is produced. Part of the hybrid powertrain is also a starting clutch, which couples the internal combustion engine in a corresponding operating state with the transmission.
  • hybrid modules are known from the prior art. These are arranged between an engine and a transmission.
  • a generic device is disclosed in German Patent Application No. 20 2014 216 323 A1.
  • the hybrid module of that application is designed such that a clutch actuating actuator can be operated in an improved manner.
  • a flexible installation option of the hybrid module is at the center of that application.
  • vehicles with a hybrid drive concept are known from the prior art, in which an electric machine is connected via a belt drive with a drive train.
  • the engine and the transmission are supplemented by a hybrid module, which is arranged between the engine and the transmission.
  • a housing of the transmission is usually divided in the prior art in a clutch housing and a gear housing.
  • the object of the invention is therefore to maintain the modularity of a hybrid drive train, which is known to have at least two drive units, and at the same time to force as few interfaces between the individual modules as possible.
  • the total number of modules or module housings should thus be reduced.
  • the hybrid module which is part of the hybrid module housing according to the invention is designed for Elnhausen the electric machine.
  • the hybrid module includes an additional unit, which reduces the need for additional housings.
  • an interface is set in this way, whereby the modularity of the drive train is maintained and the complexity is reduced.
  • the electrical machine housing section is designed to accommodate a rotor and a stator.
  • the rotor and the stator together form an electric motor powered by a battery charged either externally or from the side of the internal combustion engine / internal combustion engine.
  • the rotor and the stator are combined with the electric machine housing section in such a way that the installation space of the electric machine housing section is optimally utilized.
  • a further advantageous embodiment is characterized in that a transmission housing section is designed to accommodate a transmission.
  • the hybrid module housing comprises a further housing portion, which further increases the modularity of the device according to the invention. The goal of building a powertrain as simple and easy to install as possible is thus continued.
  • Gear housing section designed as an integral component, there are advantages. Under integral here is a one-piece, one-piece and / or assembled design to understand. This reduces the complexity in the assembly, since the hybrid module housing according to the invention can thus be produced in one step and further comprises a plurality of components.
  • the invention further relates to a hybrid powertrain for a motor vehicle, with a hybrid module housing, as has been presented above, and with a hybrid module housed therein and with an electric machine housed in an electric machine housing section.
  • a hybrid drive train is characterized by its modularity. Modularity refers to the division of the powertrain into individual parts, ie modules. The interaction of the individual modules is ensured via interfaces. Thus, a standardized assembly is possible, which increases the temporal and economic efficiency in the production of the hybrid powertrain according to the invention.
  • a hybrid powertrain according to the invention has an electrical machine housing section, which in turn accommodates a rotor and a stator.
  • the hybrid powertrain may include a transmission housing portion housing a transmission.
  • the accommodation of the rotor and the stator in the electrical machine housing section, which is configured integrally with the hybrid module housing, has a positive effect on the required installation space of the electrical machine housing section.
  • a freewheel is integrated between the rotor and a concentric with the rotor drive shaft, which allows depending on the operating state of the hybrid drive relative rotation between the rotor and the shaft or not.
  • this separating clutch can be actuated by an actuator, which can be actuated electrically, for example.
  • the actuator can also be controlled hydraulically, pneumatically or via a further control mechanism.
  • the electric machine housing section has cooling channels which ensure operating temperatures even at high thermal input into the housing, which do not limit the functionality of the electric machine.
  • the hybrid drive train forms the hybrid module with a separating clutch and / or with a starting clutch. While the separating clutch is responsible for a coupling between the two drive units when needed, the starting clutch causes a coupling between see the drive units and the transmission. In this way, a motor vehicle can be controlled efficiently.
  • gear housing which comprises gear components of the transmission, adjoins the gear housing section. So are the respective lower housing, gear housing and
  • Gear housing section in terms of their geometry and their materials and / or their production, adaptable to the present operating conditions. Both housing sections can be decoupled from each other. It is also advantageous if a crankshaft of the internal combustion engine and / or the rotor of the electric machine and / or a transmission input shaft of the transmission run on mutually parallel axes. This has an advantageous effect on the space. Furthermore, by means of this arrangement, imbalances which have been caused by the respective rotating parts compensate each other. Thus, a hybrid powertrain realized in this embodiment, a high smoothness.
  • a method is the subject of the invention.
  • This relates to a method for mounting a drive train.
  • the powertrain is designed according to the way it was previously presented.
  • the inventive method is characterized in that the rotor and the stator of the electric machine are mounted in the same assembly step with the separating clutch and / or the starting clutch.
  • the object of the present invention is to reduce a number of elements in a drive train while allowing easy assembly.
  • a hybrid powertrain is disclosed which has at least one combustion engine, a hybrid module with an electric machine, a clutch and a transmission.
  • the hybrid module and the coupling are configured in an integrated housing.
  • a separate from this housing gear housing is also part of the hybrid powertrain.
  • the advantage is achieved, for example, that the elements of the electrical machine are reduced by a housing for the electrical machine and a housing for power electronics.
  • this step may be the same step as that for mounting the other components, such as a separating clutch, a starting clutch or a hybrid drive.
  • a housing of a hybrid module is integrated in a housing of the coupling, while a gear housing is separated from this integrated housing.
  • Fig. 1 is a schematic view of a hybrid module housing, which in a
  • Fig. 2 shows another embodiment of the integrated into the drive train
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the hybrid module housing integrated in the drive train
  • 5 shows the hybrid module housing of an embodiment in a perspective view.
  • Fig. 1 the connection of a hybrid module housing 1 in a drive train is shown schematically.
  • the box represented by the reference numeral 7 represents the transmission, while the box shown by the reference numeral 3 represents the internal combustion engine.
  • the hybrid module housing 1 according to the invention with a hybrid module 4 arranged therein and an electric machine 2 arranged therein is arranged between the internal combustion engine 3 and the transmission 7.
  • the transmission 7 is provided with a housing which is not part of the hybrid module housing 1.
  • An electric machine housing section 5 is configured integrally with the hybrid module housing 1.
  • Gear housing section 6 realized, which is configured integrally with the hybrid module housing 1.
  • the electric motor 2 is not part of the integrally formed hybrid module housing 1.
  • this embodiment is included in the inventive idea.
  • FIG. 4 shows a subdivision of the gearbox 7.
  • a gearbox housing 13 is connected to a clutch bell, which is part of the gearbox housing section 6, via an interface 12.
  • the gear housing 13 is according to the invention not part of the hybrid module housing 1. Thus, it is simplified allows each housing portion is adaptable to the forces acting on it.
  • Fig. 5 illustrates the hybrid module housing of Fig. 3 in a more concrete form. This is in the electrical machine housing section 5, the
  • Transmission housing section 6 which is designed for example as a clutch bell, and divided into a transmission section 8.
  • a continuous draw means such as a belt.
  • the belt is advantageously responsible for torque transmission between an electric machine 2 and the internal combustion engine 3.
  • a separating clutch is also provided in the hybrid module housing 1.
  • the electric machine housing section 5 has a power electronics area
  • the electric machine housing section 5 is designed substantially rotationally symmetrical. Explicitly excluded from this rotational symmetry are on the one hand the area for the power electronics 9 and water cooling connections 12.
  • the gear housing section 6 has on the one hand a clutch bell, on the other hand, the interface 12 for the gear housing.
  • the present hybrid module housing 1 is integrally formed, which implies that it is to be treated as a module, which facilitates the handling of the modularity of the hybrid powertrain.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodulgehäuse (1) zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs mit einer Elektromaschine (2) und einer Verbrennungskraftmaschine (3), das dazu vorbereitet ist, ein eine Drehmomentübertragung zwischen der Elektromaschine (2) und der Verbrennungskraftmaschine (3) herstellendes und/oder lösendes Hybridmodul (4) einzuhausen, wobei ein Elektromaschinengehäuseabschnitt (5) zum Elnhausen der Elektromaschine (2) ausgelegt ist. Die Erfindung betrifft weiterhin einen Hybridantriebsstrang, der ein Hybridmodulgehäuse (1) beherbergt. Ebenfalls Teil des erfinderischen Gedankens ist ein Verfahren zum Montieren eines Hybridantriebsstrangs.

Description

Hvbridmodulgehäuse zum Beherbergen einer Elektromaschine und einer Trennkupplung sowie Hvbridantriebsstrang und Montageverfahren
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodulgehäuse zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs mit einer Elektromaschine und einer Verbrennungskraftmaschine, das dazu vorbereitet ist, ein eine Drehmomentübertragung zwischen der Elektromaschine und der Verbrennungskraftmaschine herstellendes und/oder lösendes Hybridmodul einzuhausen. Weiterhin betrifft die Erfindung einen Hybridantriebsstrang, in den ein ebensolches Hybridmodulgehäuse integriert ist. Der Hybridantriebsstrang weist vorzugsweise zumindest einen Startergenerator, einen Elektromotor, eine Verbrennungskraftmaschine, ein Getriebe sowie ein Hybridmodul auf. Das Hybridmodul ist hierbei vorzugsweise integral mit dem Elektromotor ausgestaltet. Weiterhin umfasst das Hybridmodul eine rotorintegrierte Trennkupplung, die dafür verantwortlich ist, dass bei Bedarf eine Wirkkopplung zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Elektromotor hergestellt wird. Teil des Hybridantriebsstrangs ist zudem eine Anfahrkupplung, die die Verbrennungskraftmaschine in einem entsprechenden Betriebszustand mit dem Getriebe koppelt.
Auch ein Verfahren, das eine effiziente Montage eines Antriebsstrangs ermöglicht, ist vom erfinderischen Gedanken umfasst.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Hybridmodule bekannt. Diese sind zwischen einem Motor und einem Getriebe angeordnet. Eine gattungsgemäße Vorrichtung ist in der deutschen Patentanmeldung mit der Nummer 20 2014 216 323 A1 offenbart. Das Hybridmodul aus jener Anmeldung ist derart ausgestaltet, dass eine Kupplungs-Betätigungsaktorik verbessert bedienbar ist. Zudem steht eine flexible Einbaumöglichkeit des Hybridmoduls im Zentrum jener Anmeldung. Weiterhin sind aus dem Stand der Technik Fahrzeuge mit einem Hybridantriebskonzept bekannt, bei denen eine Elektromaschine über einen Riementrieb mit einem Antriebsstrang verbunden ist. So werden der Motor und das Getriebe durch ein Hybridmodul ergänzt, welches zwischen dem Motor und dem Getriebe ange- ordnet ist. Ein Gehäuse des Getriebes ist im Stand der Technik gewöhnlich in ein Kupplungsgehäuse und ein Zahnradgehäuse unterteilt. Dies resultiert in einer Vielzahl an Modulen, die zu einem integralen Wirkkonzept gekoppelt werden müssen. Es gilt, dass ein Zusammenwirken sowie eine Montage der einzelnen Antriebsstrangkomponenten mit jedem weiteren Modul komplizierter wird, was den Arbeitsaufwand in der Montage sowie in der Konstruktion für Hybridantriebsstränge immer weiter zunehmen lässt.
Die Aufgabe der Erfindung ist es deshalb, die Modularität eines Hybridantriebsstrangs, der bekanntlich mindestens zwei Antriebseinheiten aufweist, beizubehal- ten und gleichzeitig möglichst wenige Schnittstellen zwischen den einzelnen Modulen zu forcieren. Die Gesamtanzahl an Modulen bzw. Modulgehäusen soll somit gesenkt werden.
Weiterhin ist es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Anzahl von Elemen- ten der elektrischen Maschine zu verringern und gleichzeitig einen elektrischen Antrieb noch stärker in einen Antriebsstrang zu integrieren.
Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass ein
Elektromaschinengehäuseabschnitt, der Teil des erfindungsgemäßen Hybridmo- dulgehäuses ist, zum Elnhausen der Elektromaschine ausgelegt ist. Somit um- fasst das Hybridmodul eine zusätzliche Einheit, was den Bedarf an zusätzlichen Gehäusen senkt. Weiterhin ist auf diese Weise eine Schnittstelle festgesetzt, wodurch die Modularität des Antriebsstrangs beibehalten wird und die Komplexität gesenkt wird.
Vorteilhafte Ausführungsformen sind Gegenstand der Unteransprüche und werden nachfolgend näher erläutert. So ist es vorteilhaft, wenn der Elektromaschinengehäuseabschnitt zum Beherbergen eines Rotors und eines Stators ausgelegt ist. Hierbei bilden der Rotor und der Stator zusammen einen Elektromotor, der von einer Batterie, die entweder von extern oder von Seiten des Verbrennungsmotors/der Verbrennungskraftmaschine aufgeladen ist, gespeist wird. Der Rotor und der Stator sind hinsichtlich ihrer Geometrie mit dem Elektromaschinengehäuseabschnitt derart zu einem System zu- sammengefasst, dass der Bauraum des Elektromaschinengehäuseabschnitts optimal genutzt ist.
Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein Getriebegehäuseabschnitt zum Beherbergen eines Getriebes ausgelegt ist. Somit umfasst das Hybridmodulgehäuse einen weiteren Gehäuseabschnitt, was die Modularität der erfindungsgemäßen Vorrichtung weiter erhöht. Dem Ziel, einen Antriebsstrang möglichst simpel und leicht montierbar aufzubauen, wird somit weiter Folge geleistet.
Auch wenn das Hybridmodulgehäuse mit den daran abstehenden Abschnitten, wie dem Elektromaschinengehäuseabschnitt und/oder dem
Getriebegehäuseabschnitt, als integrales Bauteil ausgebildet ist, entstehen Vorteile. Unter integral ist hierbei eine einmaterialige, einstückige und/oder zusammengebaute Ausgestaltung zu verstehen. Dies senkt die Komplexität in der Montage, da das erfindungsgemäße Hybridmodulgehäuse somit in einem Schritt herstellbar ist und weiterhin eine Vielzahl an Komponenten umfasst.
In einer weiteren Ausführungsform ist es von Vorteil, wenn der
Elektromaschinengehäuseabschnitt einen Bereich aufweist, der eine Leistungselektronik mit Stromanschlüssen beherbergt. Neben den Stromanschlüssen ist es weiterhin möglich, Wasserkühlungsanschlüsse an dem
Elektromaschinengehäuseabschnitt anzuordnen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus einen Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hybridmodulgehäuse, wie es vorstehend vorgestellt worden ist, sowie mit einem darin eingehausten Hybridmodul und mit einer durch einen Elek- tromaschinengehäuseabschnitt eingehausten Elektromaschine. Ein solcher Hyb- ridantriebsstrang zeichnet sich durch seine Modularität aus. Unter Modularität ist die Aufteilung des Antriebsstrangs in einzelne Teile, also Module, bezeichnet. Die Interaktion der einzelnen Module wird über Schnittstellen sichergestellt. Somit ist eine standardisierte Montage möglich, was die zeitliche sowie die wirtschaftliche Effizienz in der Fertigung des erfindungsgemäßen Hybridantriebsstrangs erhöht.
So ist es vorteilhaft, wenn ein erfindungsgemäßer Hybridantriebsstrang einen Elektromaschinengehäuseabschnitt aufweist, der wiederum einen Rotor und einen Stator beherbergt. Zusätzlich oder alternativ kann der Hybridantriebsstrang einen Getriebegehäuseabschnitt aufweisen, der ein Getriebe beherbergt. Die Beherber- gung des Rotors und des Stators im Elektromaschinengehäuseabschnitt, der integral mit dem Hybridmodulgehäuse ausgestaltet ist, wirkt sich zum einen positiv auf den benötigten Bauraum des Elektromaschinengehäuseabschnitts aus. Zudem ist zwischen dem Rotor und einer konzentrisch zum Rotor verlaufenden Antriebswelle ein Freilauf integriert, der je nach Betriebszustand des Hybridantriebes eine Relativrotation zwischen dem Rotor und der Welle ermöglicht oder nicht.
Weiterhin umfasst das Hybridmodulgehäuse im Bereich des
Elektromaschinengehäuseabschnitts eine rotorintegrierte Trennkupplung, die die Verbrennungskraftmaschine von der Elektromaschine bedarfsweise trennt oder koppelt. Diese Trennkupplung ist in einer Ausführungsform durch einen Aktuator, der beispielsweise elektrisch ansteuerbar ist, betätigbar. Alternativ ist der Aktuator auch hydraulisch, pneumatisch oder über einen weiteren Ansteuermechanismus ansteuerbar. Darüber hinaus weist der Elektromaschinengehäuseabschnitt Kühlkanäle auf, die auch bei hohem thermischen Eintrag in das Gehäuse für Betriebs- temperaturen sorgen, die die Funktionalität der Elektromaschine nicht einschränken. So bildet der Hybridantriebsstrang in einer vorteilhaften Ausführungsform das Hybridmodul mit einer Trennkupplung und/oder mit einer Anfahrkupplung aus. Während die Trennkupplung für eine Kopplung zwischen den beiden Antriebseinheiten bei Bedarf zuständig ist, bewirkt die Anfahrkupplung eine Kopplung zwi- sehen den Antriebseinheiten und dem Getriebe. Auf diese Weise kann ein Kraftfahrzeug effizient gesteuert werden.
Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn sich ein Zahnradgehäuse, das Zahnradkomponenten des Getriebes umfasst, an den Getriebegehäuseabschnitt anschließt. So sind die jeweiligen Untergehäuse, Zahnradgehäuse und
Getriebegehäuseabschnitt, hinsichtlich ihrer Geometrie sowie ihrer Werkstoffe und/oder ihrer Fertigungsart, auf die vorliegenden Betriebszustände anpassbar. Es können beide Gehäuseabschnitte entkoppelt voneinander gestaltet werden. Ebenfalls vorteilhaft ist es, wenn eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine und/oder der Rotor der Elektromaschine und/oder eine Getriebeeingangswelle des Getriebes auf zueinander parallelen Achsen verlaufen. Dies wirkt sich zum einen vorteilhaft auf den Bauraum aus. Weiterhin kompensieren sich mittels dieser Anordnung Unwuchten, die von den jeweilig rotierenden Teilen hervorgerufen worden sind. Somit realisiert ein Hybridantriebsstrang nach dieser Ausführungsform eine hohe Laufruhe.
Weiterhin ist ein Verfahren Gegenstand der Erfindung. Dieses betrifft ein Verfahren zum Montieren eines Antriebsstrangs. Der Antriebsstrang ist nach der Art ausgestaltet, wie sie zuvor vorgestellt worden ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass der Rotor und der Stator der Elektromaschine in dem gleichen Montageschritt mit der Trennkupplung und/oder der Anfahrkupplung montiert werden. Neben dem Senken der Anzahl an Schnittstellen ist mittels dieses erfindungsgemäßen Verfahrens verwirklicht, dass die benötigten Montage- schritte gesenkt werden können. Dies resultiert in einer Erhöhung der zeitlichen Effizienz. In anderen Worten kann gesagt werden, dass es die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Anzahl von Elementen in einem Antriebsstrang zu verringern und gleichzeitig eine einfache Montage zu ermöglichen. Zur Lösung dieser Aufgabe ist unter anderem ein Hybridantriebsstrang offenbart, der zumindest eine Ver- brennungskraftmaschine, ein Hybridmodul mit einer elektrischen Maschine, eine Kupplung sowie ein Getriebe aufweist. Hierbei sind das Hybridmodul und die Kupplung in einem integrierten Gehäuse ausgestaltet. Ein von diesem Gehäuse separates Zahnradgehäuse ist ebenfalls Teils des Hybridantriebsstrangs. So wird unter anderem der Vorteil erzielt, dass eine Modularität des Getriebes, welches das integrierte Gehäuse und das Zahnradgehäuse aufweist, weiterhin gewährleistet ist, ohne dass eine Anzahl an Elementen in dem Hybridantriebsstrang erhöht worden ist. Weiterhin ist eine simple Montierbarkeit gewährleistet und es kann axialer Bauraum eingespart werden, da eine Riemenscheibe bzw. ei- ne Riemenspur der elektrischen Maschine/der Elektromaschine in das integrierte Gehäuse für das Hybridmodul, also das Hybridmodulgehäuse und die Kupplung integriert werden kann.
Mittels der erfindungsgemäßen Ausgestaltung des Antriebsstrangs wird beispiel- haft der Vorteil erzielt, dass die Elemente der elektrischen Maschine um ein Gehäuse für die elektrische Maschine und ein Gehäuse für eine Leistungselektronik verringert werden. Bei einer Montage des Hybridmoduls werden somit lediglich ein Rotor und ein Stator der elektrischen Maschine in ein Gehäuse verbaut. Bei diesem Schritt kann es sich erfindungsgemäß um den gleichen Schritt wie den zum Montieren der anderen Komponenten, wie einer Trennkupplung, einer Anfahrkupplung oder eines Hybridantriebs, handeln.
Zusammenfassend gilt, dass ein Gehäuse eines Hybridmoduls in ein Gehäuse der Kupplung integriert ist, während ein Zahnradgehäuse von diesem integrierten Ge- häuse getrennt ist. Dies ermöglicht es, einen Riemen eines Riemenantriebs einer elektrischen Maschine in das integrierte Gehäuse zu integrieren, nämlich durch eine einfache Ausgestaltung, um somit sicherzustellen, dass eine einfache Montage sowie eingesparter Axialbauraum sichergestellt werden können.
Die Erfindung wird nachfolgend mittels Figuren näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Ansicht eines Hybridmodulgehäuses, das in einen
Antriebsstrang integriert ist;
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des in den Antriebsstrang integrierten
Hybridmodulgehäuses;
Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des in den Antriebsstrang integrierten Hybridmodulgehäuses;
Fig. 4 eine schematische Ansicht einer Aufteilung eines Getriebegehäuses;
und
Fig. 5 das Hybridmodulgehäuse einer Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht.
Die Zeichnungen sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung, einzelne Bezugszeichen können untereinander ausgetauscht werden. Ebenso sind die Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele untereinander austauschbar.
In Fig. 1 ist die Anbindung eines Hybridmodulgehäuses 1 in einem Antriebsstrang schematisch dargestellt. Der mit dem Bezugszeichen 7 dargestellte Kasten repräsentiert das Getriebe, während der mit dem Bezugszeichen 3 dargestellte Kasten die Verbrennungskraftmaschine repräsentiert. In Richtung des Kraftflusses ist zwischen der Verbrennungskraftmaschine 3 und dem Getriebe 7 das erfindungsgemäße Hybridmodulgehäuse 1 mit einem darin angeordneten Hybridmodul 4 sowie einer darin angeordneten Elektromaschine 2 angeordnet. In der vorliegen- den Ausführungsform ist das Getriebe 7 mit einem Gehäuse versehen, das nicht Teil des Hybridmodulgehäuses 1 ist. Somit handelt es sich um eine schlanke Ausgestaltung des Hybridmodulgehäuses 1 , was dessen Herstellung vereinfacht. Ein Elektromaschinengehäuseabschnitt 5 ist integral mit dem Hybridmodulgehäu- se 1 ausgestaltet.
In Fig. 2 ist eine weitere Ausführungsform dargestellt. Hierbei ist die Verbrennungskraftmaschine 3 wiederum durch einen Kasten angedeutet. Dieser steht in Wirkzusammenhang mit dem Hybridmodulgehäuse 1 , das im vorliegenden Fall das Getriebe 7 mitumfasst. Das Mitumfassen ist über einen
Getriebegehäuseabschnitt 6 realisiert, der integral mit dem Hybridmodulgehäuse 1 ausgestaltet ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Elektromotor 2 nicht Teil des integral ausgestalteten Hybridmodulgehäuses 1. Auch diese Ausführungsform ist von dem erfinderischen Gedanken mitumfasst. So ist es erfin- dungsgemäß möglich, dass entweder das Getriebe 7 von dem Hybridmodul 1 beherbergt ist, oder die Elektromaschine 2 von dem Hybridmodulgehäuse 1 beherbergt ist oder dass sowohl das Getriebe 7, als auch die Elektromaschine 2 von dem Hybridmodulgehäuse 1 beherbergt sind. Jegliche Ausführungsformen begünstigen die Modularität des Antriebsstrangs.
Fig. 3 zeigt eine zuvor erwähnte dritte Ausführungsform, in der sowohl die Elektromaschine 2 über einen Elektromaschinengehäuseabschnitt 5, als auch das Getriebe 7, über den Getriebegehäuseabschnitt 6, Teil des Hybridmodulgehäuses 1 sind. Der Verbrennungsmotor 3 ist an der gleichen Position wie in den anderen Ausführungsformen angeordnet.
Fig. 4 stellt eine Unterteilung des Getriebes 7 dar. An eine Kupplungsglocke, die Teil des Getriebegehäuseabschnitts 6 ist, schließt über eine Schnittstelle 12 ein Zahnradgehäuse 13 an. Das Zahnradgehäuse 13 ist erfindungsgemäß nicht Teil des Hybridmodulgehäuses 1. Somit ist es vereinfacht ermöglicht, dass jeder Gehäuseabschnitt an die an ihm wirkenden Kräfte anpassbar ist. Fig. 5 stellt das Hybridmodulgehäuse aus Fig. 3 in einer konkreteren Form dar. Dieses ist in den Elektromaschinengehäuseabschnitt 5, den
Getriebegehäuseabschnitt 6, der beispielsweise als Kupplungsglocke ausgestaltet ist, sowie in einen Übertragungsabschnitt 8 aufgeteilt. Der Übertragungsabschnitt
8 ist dazu vorbereitet, ein Endloszugmittel, wie einen Riemen, zu beherbergen. Der Riemen ist vorteilhaft für eine Drehmomentübertragung zwischen einer Elekt- romaschine 2, und der Verbrennungskraftmaschine 3 zuständig. Für eine Kopplung der entsprechenden Komponenten ist eine Trennkupplung ebenfalls im Hybridmodulgehäuse 1 vorgesehen.
Der Elektromaschinengehäuseabschnitt 5 weist einen Leistungselektronikbereich
9 auf. Dieser ist mit zwei Stromanschlüssen 10 versehen, die die im Leistungselektronikbereich 9 angeordneten Leistungselektronikkomponenten mit Strom versorgen. Der Elektromaschinengehäuseabschnitt 5 ist im Wesentlichen rotationssymmetrisch ausgestaltet. Explizit von dieser Rotationssymmetrie ausgenommen sind zum einen der Bereich für die Leistungselektronik 9 sowie Wasserkühlungsanschlüsse 12.
Der Getriebegehäuseabschnitt 6 weist zum einen eine Kupplungsglocke auf, zum anderen die Schnittstelle 12 für das Zahnradgehäuse. Das vorliegende Hybridmodulgehäuse 1 ist integral ausgestaltet, woraus folgt, dass es als ein Modul zu behandeln ist, was die Handhabung der Modularität des Hybridantriebsstrangs erleichtert.
Bezugszeichenliste Hybridmodulgehäuse
Elektromaschine
Verbrennungskraftmaschine
Hybridmodul
Elektromaschinengehäuseabschnitt
Getriebegehäuseabschnitt
Getriebe
Übertragungsabschnitt
Leistungselektronikbereich
Stromanschluss
Wasserkühlungsabschnitte
Schnittstelle
Zahnradgehäuse

Claims

Patentansprüche
Hybridmodulgehäuse (1) zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeugs mit einer Elektromaschine (2) und einer Verbrennungskraftmaschine (3), das dazu vorbereitet ist, ein eine Drehmomentübertragung zwischen der Elektromaschine
(2) und der Verbrennungskraftmaschine
(3) herstellendes und/oder lösendes Hybridmodul
(4) einzuhausen, dadurch gekennzeichnet, dass ein Elektromaschinengehäuseabschnitt (5) zum Elnhausen der Elektromaschine (2) ausgelegt ist.
Hybridmodulgehäuse (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromaschinengehäuseabschnitt
(5) zum Beherbergen eines Rotors und eines Stators ausgelegt ist.
Hybridmodulgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebegehäuseabschnitt (6) zum Beherbergen eines Getriebes (7) ausgelegt ist.
Hybridmodulgehäuse (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodulgehäuse (1) mit daran abstehenden Abschnitten (5,
6) als integrales Bauteil ausgebildet ist.
Hybridantriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einem Hybridmodulgehäuse (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, einem darin eingehausten Hybridmodul (4) und mit einer durch einen Elektromaschinengehäuseabschnitt (5) eingehausten Elektromaschine (2).
Hybridantriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromaschinengehäuseabschnitt (5) einen Rotor und einen Stator beherbergt und/oder der Getriebegehäuseabschnitt (6) ein Getriebe (7) beherbergt.
7. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekenn zeichnet, dass das Hybridmodul (4) eine Trennkupplung und/oder eine Anfahrkupplung oder einen Wandler aufweist.
8. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 6 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass sich ein Zahnradgehäuse an den Getriebegehäuseabschnitt (6) anschließt.
9. Hybridantriebsstrang nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine (3) und/oder der Rotor der Elektromaschine (2) und/oder eine Getriebeeingangswelle des Getriebes (7) zueinander parallel verlaufen.
10. Verfahren zum Montieren eines Hybridantriebsstrangs nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor und der Stator der Elektromaschine (2) in einem Montageschritt mit der Trennkupplung und/oder der Anfahrkupplung oder dem Wandler montiert werden.
PCT/DE2017/100388 2016-05-10 2017-05-08 Hybridmodulgehäuse zum beherbergen einer elektromaschine und einer trennkupplung sowie hybridantriebsstrang und montageverfahren WO2017194054A1 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112017002396.3T DE112017002396A5 (de) 2016-05-10 2017-05-08 Hybridmodulgehäuse zum Beherbergen einer Elektromaschine und einer Trennkupplung sowie Hybridantriebsstrang und Montageverfahren

Applications Claiming Priority (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016208004.0 2016-05-10
DE102016208021 2016-05-10
DE102016208004 2016-05-10
DE102016208021.0 2016-05-10
DE102016212673.3 2016-07-12
DE102016212673 2016-07-12

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017194054A1 true WO2017194054A1 (de) 2017-11-16

Family

ID=59021203

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2017/100388 WO2017194054A1 (de) 2016-05-10 2017-05-08 Hybridmodulgehäuse zum beherbergen einer elektromaschine und einer trennkupplung sowie hybridantriebsstrang und montageverfahren

Country Status (2)

Country Link
DE (2) DE112017002396A5 (de)
WO (1) WO2017194054A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020011832A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Zf Friedrichshafen Ag Elektrischer schaltkreis für ein hybridantriebsmodul eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs, sowie verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7238386B2 (ja) 2018-12-21 2023-03-14 スズキ株式会社 ハイブリッド車両用駆動装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698269A2 (de) * 2012-08-14 2014-02-19 ZF Friedrichshafen AG Antriebssystem für ein Fahrzeug
WO2014154153A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Shenzhen Byd Auto R&D Company Limited Integrated hybrid power assembly and vehicle comprising the same
DE102014216323A1 (de) 2014-08-18 2016-02-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul mit verbesserter Kupplungs-Betätigungsaktorik und flexibleren Einbaumöglichkeiten
EP2990249A2 (de) * 2014-08-20 2016-03-02 MAN Truck & Bus AG Hybridantriebsanordnung für ein fahrzeug

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2698269A2 (de) * 2012-08-14 2014-02-19 ZF Friedrichshafen AG Antriebssystem für ein Fahrzeug
WO2014154153A1 (en) * 2013-03-28 2014-10-02 Shenzhen Byd Auto R&D Company Limited Integrated hybrid power assembly and vehicle comprising the same
DE102014216323A1 (de) 2014-08-18 2016-02-18 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul mit verbesserter Kupplungs-Betätigungsaktorik und flexibleren Einbaumöglichkeiten
EP2990249A2 (de) * 2014-08-20 2016-03-02 MAN Truck & Bus AG Hybridantriebsanordnung für ein fahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020011832A1 (de) * 2018-07-13 2020-01-16 Zf Friedrichshafen Ag Elektrischer schaltkreis für ein hybridantriebsmodul eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs, sowie verfahren zum betrieb eines kraftfahrzeug-antriebsstrangs

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017002396A5 (de) 2019-01-24
DE102017109767A1 (de) 2017-11-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10043856B4 (de) Mehrfach-Antriebseinheit
DE102005035403A1 (de) Antriebsstrang mit einem System zur Trennung vom Antrieb und zum Antreiben von Nebenaggregaten für ein elektrisch verstellbares Getriebe
DE10254701A1 (de) Antriebseinheit für Zubehör eines Kraftfahrzeuges mit einem Hybridantrieb
DE112008001374T5 (de) Hybridantriebsvorrichtung
DE102019132941B4 (de) Antriebseinheit und Antriebsanordnung
EP3826872A2 (de) Hybridgetriebe, hybrid-antriebsanordnung und verfahren zum betreiben einer hybrid-antriebsanordnung
DE102008036167A1 (de) Nebenaggregateanordnung
DE102015102024A1 (de) Antriebsstrang und Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs
DE102006005095A1 (de) Hybridgetriebe insbesondere für Fahrzeuge
WO2017202413A1 (de) Hybridantriebsmodul mit integrierter übersetzung in axialer anordnung
EP2933128A1 (de) Fahrzeug mit antriebsstrang
WO2017194054A1 (de) Hybridmodulgehäuse zum beherbergen einer elektromaschine und einer trennkupplung sowie hybridantriebsstrang und montageverfahren
WO2022048702A1 (de) Antriebseinheit und antriebsanordnung
DE102013215465B4 (de) Elektromechanische antriebseinheit
DE19505027C1 (de) Parallelhybridantrieb für ein Kraftfahrzeug
EP2990249A2 (de) Hybridantriebsanordnung für ein fahrzeug
DE19919455C2 (de) Hybridantrieb für Kraftfahrzeuge
DE102015207846B3 (de) Antriebsvorrichtung und Verfahren zum Betreiben der Antriebsvorrichtung
DE102014013195A1 (de) Antriebsstrang für ein Fahrzeug, insbesondere ein Hybridfahrzeug
EP3658401A1 (de) Getriebe für ein kraftfahrzeug
DE102008044102A1 (de) Hybridbaugruppe eines Hybridgetriebes eines Kraftfahrzeugs
DE102018204570A1 (de) Antriebsstrang
DE102008054637A1 (de) Hybridantriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
DE102012007623B4 (de) Motor-Getriebe-Einheit
DE102018111151A1 (de) Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17728440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

REG Reference to national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R225

Ref document number: 112017002396

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 17728440

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1