WO2017202413A1 - Hybrid drive module with an integrated transmission means in an axial arrangement - Google Patents

Hybrid drive module with an integrated transmission means in an axial arrangement Download PDF

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WO2017202413A1
WO2017202413A1 PCT/DE2017/100402 DE2017100402W WO2017202413A1 WO 2017202413 A1 WO2017202413 A1 WO 2017202413A1 DE 2017100402 W DE2017100402 W DE 2017100402W WO 2017202413 A1 WO2017202413 A1 WO 2017202413A1
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drive module
hybrid drive
rotor
clutch
carrier
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PCT/DE2017/100402
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Andreas Trinkenschuh
Stefan Mackowiak
Willi Ruder
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a hybrid drive module for a drive train of a motor vehicle, such as a car, bus or truck, with a stator and a rotor having electromotive drive unit, a two non-rotatably interconnectable coupling components having separating clutch, wherein a first coupling component with a connecting shaft to the other Rotary coupling is prepared with an output shaft of an internal combustion engine, is rotationally connected and a second coupling component is rotatably coupled on the one hand rotors with the rotor Rotorarm, on the other prepared for rotary coupling with a transmission shaft of a transmission, and an actuator for adjusting the separating clutch between a coupled position (in which the coupling components are rotatably connected to each other) and a disengaged position (in which the coupling components are rotationally decoupled from each other).
  • the hybrid drive module is thus designed in principle as a coupling device in conjunction with an electromotive drive unit.
  • the hybrid drive module (also referred to as hybrid module) is thus designed as a torque transmission device or as a parallel hybrid modules / parallel hybrid drive modules.
  • the invention relates to a drive train of a motor vehicle with this hybrid drive module.
  • WO 2015/172784 A2 discloses a torque transmitting device for mounting in a power train of a hybrid vehicle with an internal combustion engine, transmission and electric machine, wherein the electric machine is disposed in the torque transmitting device and has a rotor rotatable about a central longitudinal axis of the torque transmitting device, the torque transmitting device comprising a disconnect clutch with clutch actuation for decoupling the internal combustion engine from the gearbox and a primary shaft torsional vibration damper on the dome shaft side.
  • a transmission-side secondary torsional vibration damper is directly in the gearbox side Output flange of the torque transmitting device arranged and disposed radially and axially within the rotor.
  • the rotor carrier is supported on a stator of the housing of the hybrid drive module / (rotatably), preferably supported radially and axially / stored. As a result, the rotor is mounted very stable.
  • the rotor carrier is mounted on the housing at at least two axially spaced-apart bearing areas, preferably adjacent to two axial end areas of the rotor. As a result, the stability of the rotor bearing is further improved.
  • the housing of the hybrid drive module is mounted / supported radially outside a sleeve region of the rotor carrier or radially between a sleeve region of the rotor carrier and the connecting shaft on the rotor carrier (radially and axially).
  • the housing of the hybrid drive module is mounted / supported radially outside a sleeve region of the rotor carrier or radially between a sleeve region of the rotor carrier and the connecting shaft on the rotor carrier (radially and axially).
  • the connecting shaft is rotatably supported / supported on the rotor carrier or the housing of the hybrid drive module, i. radially and axially supported / supported.
  • the connecting shaft is mounted robustly relative to the rotor.
  • the connecting shaft is designed as a drive shaft of the drive train of the motor vehicle, which is preferably configured as a hybrid vehicle. As a result, the connecting shaft can be used particularly efficiently.
  • the transmission device is designed as a planetary gear.
  • a sun gear of the transmission device / the planetary gear is rotatably connected to the rotor carrier and / or a planet carrier of a planetary gear set of the transmission / Planetary gear is rotatably connected to the second coupling component. This allows a permanent translation stage implement particularly cost. If a ring gear of the transmission device / the planetary gear (preferably axially and radially) is firmly connected to the housing of the hybrid drive module, the transmission device can be made even more robust.
  • the transmission device is arranged either on the side of the internal combustion engine or on the transmission side of the electric motor drive unit (seen in the axial direction).
  • the installation space of the hybrid drive module is even more skilfully adapted to the respective installation space specifications of the drive train. If the separating clutch designed as a multi-plate clutch, the space requirement of the hybrid drive module is further reduced.
  • the first coupling component is an inner disk carrier and the second coupling component is an outer disk carrier.
  • the design of the hybrid drive module is used even more efficient.
  • a power electronics required for the hybrid drive module is preferably provided or accommodated in a housing space which is not required per se for the hybrid drive module, radially above the stator of the electromotive drive unit, preferably integrated into the housing of the hybrid drive module receiving the stator.
  • the installation space obtained by the construction described above can be used advantageously radially over the stator of the electromotive drive unit in order to realize an integration of the power electronics within the hybrid drive module, which was previously arranged outside the housing of the hybrid drive module.
  • the invention relates to a drive train for a motor vehicle / hybrid vehicle with a hybrid drive module according to at least one of the embodiments described above. As a result, the entire powertrain can also be formed particularly efficiently.
  • a rotor carrier of a rotor of the electric machine is mounted on a shaft (connecting shaft), e.g. a drive shaft of a drive train of a hybrid vehicle, supported.
  • a separating clutch and an actuator for these are arranged axially outside the rotor of the electric machine.
  • a gear ratio transmission means, preferably a planetary gear, is provided axially between the separating clutch and the electric machine.
  • FIG. 1 shows a longitudinal section through an inventive hybrid drive module according to a preferred embodiment, in which representation of the structure and the arrangement of the hybrid drive module including electric motor drive unit, transmission device and separating clutch is illustrated,
  • Fig. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a drive train having the hybrid drive module according to Fig. 1, wherein the hybrid drive module 3 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to FIG. 2, wherein the drive train is shown in a state in which the transmission exclusively by a torque of Internal combustion engine is driven by the hybrid drive module, Fig. 4 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to the Fign. 2 and 3, wherein the drive train is now shown in a state in which, in comparison to FIG. 3, in addition to the internal combustion engine, the electric motor drive unit transmits torque to the transmission via the hybrid drive module,
  • Fig. 5 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to FIGS. 2 to 4, wherein the drive train is shown in a state in which, compared to FIG. 3, the transmission is exclusively driven by a torque of the electric motor drive unit via the hybrid drive module, and the internal combustion engine is decoupled from the transmission by the disconnect clutch,
  • Fig. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to FIGS. 2 to 5, wherein a recuperation state of the drive train is shown, in which the internal combustion engine is decoupled from the transmission through the disconnect clutch and the transmission drives a rotor of the electric motor drive unit to recover electrical energy
  • 8 shows a detailed, schematic longitudinal sectional illustration of a hybrid drive module according to a further exemplary embodiment, wherein, as an alternative to FIG. 7, the configured bearings are designed such that the housing is mounted radially between a sleeve region of the rotor carrier and the connecting shaft, and
  • Fig. 9 is a schematic longitudinal sectional view of a drive train including a hybrid drive module according to the invention according to a further preferred embodiment, wherein, compared to the embodiment of
  • FIGS. 1 to 6 the separating clutch and the transmission device are arranged relative to the electric motor drive unit on the part of the internal combustion engine, and no longer on the part of the transmission.
  • the figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Also, the different features of the various embodiments can be combined freely with each other.
  • an inventive hybrid drive module 1 according to a preferred (first) embodiment is particularly clearly illustrated. As further seen in Fig. 2, this hybrid drive module 1 is prepared in particular for use in a drive train 20 of a hybrid vehicle.
  • the hybrid drive module 1 serves on the one hand, by means of a clutch 7, for selectively transmitting torque between an internal combustion engine 18 and a transmission 19, on the other hand for selectively transmitting torque between an electric motor drive unit 2 and the transmission 19.
  • the hybrid drive module 1 is designed as a torque transmission device which has a connecting shaft 8 centrally, which is designed, for example, in the form of a solid shaft.
  • the connecting shaft 8 is freely rotatably mounted relative to a housing 12 of the hybrid drive module.
  • the longitudinal axis of the connecting shaft 8 also represents its axis of rotation during operation of the hybrid drive module 1, when the internal combustion engine 18 is switched on, and forms the longitudinal axis of the hybrid drive module 1.
  • the connecting shaft 8 projects out of the housing 12 in the axial direction with a first end region 21.
  • a receiving contour 22 is formed, which serves in operation for rotational connection with an output shaft of the internal combustion engine 18 not shown for clarity.
  • a damping device 23 in the form of a dual mass flywheel with a
  • Rotary member form-fitting (rotationally fixed) attached wherein a further rotary part of the damping device 23 is rotatably connected to the output shaft of the internal combustion engine 18.
  • the connecting shaft 8 is indirectly / indirectly coupled rotatably / non-rotatably to the output shaft of the internal combustion engine via the damping device 23.
  • the connecting shaft 8 is in turn rotatably connected to a first coupling component 5 of a separating clutch 7 of the hybrid drive module 1.
  • a flange 25 is formed on the second end portion 24 of the connecting shaft 8, to which the first coupling component 5 is rotatably attached.
  • the first coupling component 5 is designed as an inner disk carrier and thus substantially pot-shaped.
  • At a radial outer side of a radially extending receiving portion 26 of the first coupling component 5 a plurality of spaced apart in the axial direction and slidably arranged to each other, first Reiblamel- len 27 rotatably mounted.
  • the first friction plates 27 extend away from the receiving region 26 in the radial direction to the outside.
  • the separating clutch 7 may be designed as a normally engaged or a normally disengaged clutch.
  • the separating clutch 7, which is configured as a multi-plate clutch and acts as a friction clutch, has, in addition to the first clutch component 5, a second clutch component 6.
  • the second coupling component 6 is designed as an outer disk carrier.
  • the second coupling component 6 is again substantially pot-shaped, and has a plurality of axially spaced second friction plates 29, which are arranged so as to be displaceable relative to one another in a receiving region 28 extending in the axial direction.
  • the second friction plates 29 extend away from the receiving region 28 in the radial direction inwards.
  • the first and second friction plates 27 and 29 are arranged alternately in the axial direction and displaceable relative to each other by means of a conventional actuator 10 in the form of a release or indentor.
  • the actuator 10 has a displaceably arranged in the housing 12 piston 30, which acts by means of an actuating bearing 31 in the form of a rolling bearing on an adjusting element 32 of the separating clutch 7.
  • the adjusting element 32 is embodied here as a pressure pot and is coupled so as to be non-displaceable with a friction plate arranged on the end side and displaceable, namely one of the second friction plates 29.
  • the separating clutch 7 is adjusted by means of the actuator 10 in an engaged position such that their friction plates 27, 29 are pressed against each other in the axial direction via the adjusting element 32 and abut frictionally against each other.
  • the actuator 10 is again depressurized, so that the actuator 32 rests powerless on the friction plates 27, 29 and spaced therefrom and no torque between the friction plates 27, 29 and thus between the coupling components 5 and 6 is transmitted.
  • a disk-shaped connecting element 33 is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second coupling component 6.
  • This connecting element 33 is on its radially outer side positively connected to the receiving portion 28 of the second coupling component 6 rotatably connected, on a radial inner side of the connecting element 33 again forms a serration 34, which serration 34 is a receiving contour for rotationally fixed connection with a here for clarity not shown in detail transmission shaft of the transmission 19 is formed. In operation, this serration 34 is pushed against rotation on a complementarily designed serration on the transmission shaft.
  • an electromotive drive unit 2 is accommodated in the housing 12.
  • This electromotive drive unit 2 has a stator 3, which is fixedly connected to the housing 12, and a rotor 4 rotatably mounted relative to this stator 3.
  • the rotor 4 is rotatably connected via a rotor carrier 9, which is designed here as a hollow shaft, and in turn rotatably coupled to the second coupling component 6.
  • a transmission device 11 of the hybrid drive module 1 is mounted in the torque flow between the rotor 4 and the second clutch component 6.
  • the electromotive drive unit 2 including stator 3 and rotor 4 is axially adjacent to the disconnect clutch 7, i. the two coupling components 5, 6 and the actuator 32, and the actuator 10 is arranged.
  • the transmission device 11 is arranged axially adjacent to the stator 3 and rotor 4, between the separating clutch 7 and the rotor 4.
  • the transmission device 11 is designed as a planetary gear.
  • a sun gear 14 of the transmission device 11 is rotatably connected to the rotor carrier 9.
  • a ring gear 35 of the transmission device 11 is fixed, ie, axially and radially fixed, connected to the housing 12.
  • a planetary gear 16 has a planet carrier 15 and a plurality of circumferentially distributed on this planet carrier 15 rotatably mounted planetary gears 17.
  • the planet carrier 15 is non-rotatably connected to the second coupling component 6.
  • the planet carrier 15 bearing pin 36, on which the planet gears 17 are rotatably mounted, said bearing pin 36th in a radially extending disc portion of the second coupling component 6, which connects axially to the receiving portion 28, are attached.
  • the rotor carrier 9 is mounted on the housing 12 by two roller bearings 38.
  • a (first) roller bearing 38 is arranged on a first bearing region 39 of a sleeve region 13 of the rotor carrier 9.
  • the first storage area 39 is arranged on a protruding from the rotor 4 in the direction of the internal combustion engine 18 portion of the sleeve portion 13 / rotor carrier 9.
  • Another (second) roller bearing 38 is mounted on a, in the direction of the transmission 19 out of the rotor 4 also extending second storage area 40 of the sleeve portion 13 / rotor carrier 9.
  • the connecting shaft 8 is rotatably mounted on the rotor carrier 9 via a further (third) roller bearing 38.
  • this (third) roller bearing 38 can have two individual partial bearings, which are arranged spaced from one another in the axial direction of the connecting shaft 8, or can be designed as a single roller bearing, which is, for example, a needle bearing.
  • the (third) roller bearing 38 is arranged here on the radial inner side of the sleeve region 13 / rotor carrier 9 and on the radial outer side of the connecting shaft 8.
  • another (fourth) rolling bearing 38 for radial and axial support of the first coupling component 5 relative to the rotor 4 / the sun gear 14 is provided.
  • the (fourth) roller bearing 38 is arranged directly on the sun gear 14 and the first coupling component 5.
  • the electromotive drive unit 2 is preferably integrated radially into the stator housing 3 of the hybrid housing 12 via the stator 3.
  • the installation space obtained by the construction described above can be used advantageously radially over the stator 3 of the electromotive drive unit 2 in order to realize an integration of the power electronics 42 within the hybrid drive module 1, which was previously arranged outside the housing 12 of the hybrid drive module 1.
  • the power electronics 42 serves to control or regulate an operation or an operation of the hybrid drive module 1.
  • a pure combustion engine drive of the transmission 19 / the transmission input shaft is first implemented.
  • the clutch 7 is spent in its engaged position and when the internal combustion engine 18 is a drive torque corresponding to the arrows from the internal combustion engine 18 via the damping device 23, the connecting shaft 8, the first coupling component 5 and the second coupling component 6 introduced into the transmission 19.
  • a so-called boost operation is illustrated, in which, in addition to the internal combustion engine 18, the electric motor drive unit 2 is operated to drive in addition to the drive torque generated by the internal combustion engine 18, an electrically generated drive torque in the transmission 19th initiate.
  • the stator 3 drives the rotor 4 in the usual manner in the drive direction, so that according to FIG. 3, a torque flux is introduced via the rotor carrier 9, the gear device 11 and the second clutch component 6 into the transmission 19.
  • FIG. 5 for the sake of clarity, a purely electromotive drive of the transmission 19 is illustrated, the internal combustion engine 18 being switched off or being decoupled from the first clutch component by the already disengaged / opened separating clutch 7.
  • FIG. 7 again shows the bearing of the rotor carrier 9, which has already been converted in FIGS. 2 and 1, radially between the housing 12 and the connecting shaft 8.
  • FIG. 8 an alternative storage possibility for this purpose is illustrated.
  • this bearing it is also possible to easily modify this bearing and correspondingly to support / support the housing 12 radially between the rotor carrier 9 and the connecting shaft 8.
  • the two (first and second) roller bearings 38 for supporting the rotor carrier 9 are arranged on the housing 12 radially between the rotor carrier 9 and a sleeve-shaped support region 41 of the housing 12.
  • the (third) rolling bearing 38 for supporting / supporting the connecting shaft 8 relative to the housing 12 is inserted between this supporting portion 41 and the connecting shaft 8.
  • a drive module for a hybrid vehicle consisting of a radially inwardly arranged electric machine 2 (electromotive drive unit / electric motor).
  • the rotor 4 of the electric machine / electric machine is mounted 2 on the rotor carrier 9 from both sides in the housing 12.
  • a planetary gear is arranged axially adjacent to the E-machine 2.
  • the planetary gear is integrated between the drive of the electric motor 2 and the separating clutch 7.
  • An advantageous embodiment with respect to an increased ratio in the planetary gear provides the following arrangement whose gears / wheels: drive means of the sun gear 14, output by means of the planetary carrier 15 and the ring gear 35 is fixed.
  • the sun gear 14 as a drive of the planetary gear set 16 is by means of the rotor carrier 9 with the rotor 4th
  • the electric machine 2 is connected as a fixed member to the housing 12 of the drive module 1.
  • the planet carrier 15 as an output is connected to the outer disk carrier 6 of the separating clutch 7.
  • the outer disk carrier 6 forms over the output flange of the drive - Module 1 a radially soft connection and at the same time an axially fixed bearing on the drive shaft (connecting shaft 8) by means of a bearing 38.
  • the drive shaft 8 is a connection to the engine 18 and is mounted radially and axially in the rotor carrier 9 (Fig To decouple the storage of the drive shaft 8 of the high speed ranges of the smaller electric machine 2, the housing 12 of the drive module 1 radially between the rotor carrier 9 and the drive shaft 8 is arranged (Fig. 8th). Thus, the rotor carrier 9 and the stub shaft are mounted on this housing 12 radially and axially.
  • the drive shaft 8 is connected to the inner disk carrier 5 of the separating clutch 7 connected (Fig.
  • the traction torque of the internal combustion engine 18 is introduced to the closed separating clutch 7 by means of the drive shaft 7 and by means of the inner disk carrier 5 connected to the drive shaft 7.
  • the closed separating clutch 7 which is designed as normally closed and / or normally open, the tensile torque is transmitted directly by means of the output flange to the transmission of the vehicle (Fig. 3).
  • boost mode an additional torque of the electric motor 2 is switched on to the traction torque of the internal combustion engine 18.
  • the torque of the electric machine 2 is introduced from the connected rotor carrier 9 to the sun gear 14 of the planetary set 16. This torque is translated in the planetary gearset 16 and forwarded to the planet carrier 15 connected to outer disk carrier 6 of the clutch 7.
  • the boost torque is in turn forwarded via the output flange (connecting element 33) to the transmission 19 of the vehicle (FIG. 4).
  • the separating clutch 7 is opened and the internal combustion engine 18 is decoupled from the output or the vehicle transmission 19.
  • the torque flow of the electric machine 2 takes place as in the boost mode (FIG. 5).
  • recuperation mode the separating clutch 7 is opened.
  • the torque from the transmission 19 of the vehicle is received in the reverse direction as in the electric mode of the electric machine 2 (Fig. 6).

Abstract

The invention relates to a hybrid drive module (1) for a drive train of a motor vehicle, having an electric motor drive unit (2) which has a stator (3) and a rotor (4), a separating clutch (7) which has two clutch constituent parts (5, 6) which can be connected to one another fixedly so as to rotate together, wherein a first clutch constituent part (5) is connected rotationally to a connecting shaft (8) which is prepared for rotational coupling to an output shaft of an internal combustion engine, and a second clutch constituent part (6) is firstly coupled rotationally to a rotor carrier (9) which is connected to the rotor (4), and is secondly prepared for rotational coupling to a transmission shaft of a transmission, and an actuator (10) for adjusting the separating clutch (7) between an engaged position and a disengaged position, wherein the separating clutch (7) and the actuator (10) are arranged axially outside the rotor (4), and a transmission device (11) which rotationally couples the rotor carrier (9) to the second clutch constituent part (6) is provided axially between the separating clutch (7) and the electric motor drive unit (2); and to a drive train (20) for a motor vehicle having a hybrid drive module (1).

Description

Hvbridantriebsmodul mit integrierter Übersetzung in axialer Anordnung  Hvbridantriebsmodul with integrated translation in axial arrangement
Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebsmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, wie eines PKWs, Busses oder LKWs, mit einer einen Stator sowie einen Rotor aufweisenden elektromotorischen Antriebseinheit, einer zwei drehfest miteinander verbindbare Kupplungsbestandteile aufweisenden Trennkupplung, wobei ein erster Kupplungsbestandteil mit einer Verbindungswelle, die zur weiteren Drehkopplung mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine vorbereitet ist, rotatorisch verbunden ist und ein zweiter Kupplungsbestandteil einerseits mit dem Rotor verbun- denen Rotorträger rotatorisch gekoppelt ist, andererseits zur Drehkopplung mit einer Getriebewelle eines Getriebes vorbereitet ist, sowie einem Aktor zum Verstellen der Trennkupplung zwischen einer eingekuppelten Stellung (in der die Kupplungsbestandteile drehfest miteinander verbunden sind) und einer ausgekuppelten Stellung (in der die Kupplungsbestandteile rotatorisch voneinander entkoppelt sind). Das Hybridan- triebsmodul ist somit als eine Kupplungseinrichtung in Verbindung mit einer elektromotorischen Antriebseinheit prinzipiell ausgestaltet. Das Hybridantriebsmodul (auch als Hybridmodul bezeichnet) ist somit als Drehmomentübertragungsvorrichtung bzw. als Parallelhybridmodule / Parallelhybridantriebsmodule ausgebildet. Desweiteren betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit diesem Hybridan- triebsmodul. The invention relates to a hybrid drive module for a drive train of a motor vehicle, such as a car, bus or truck, with a stator and a rotor having electromotive drive unit, a two non-rotatably interconnectable coupling components having separating clutch, wherein a first coupling component with a connecting shaft to the other Rotary coupling is prepared with an output shaft of an internal combustion engine, is rotationally connected and a second coupling component is rotatably coupled on the one hand rotors with the rotor Rotorarm, on the other prepared for rotary coupling with a transmission shaft of a transmission, and an actuator for adjusting the separating clutch between a coupled position (in which the coupling components are rotatably connected to each other) and a disengaged position (in which the coupling components are rotationally decoupled from each other). The hybrid drive module is thus designed in principle as a coupling device in conjunction with an electromotive drive unit. The hybrid drive module (also referred to as hybrid module) is thus designed as a torque transmission device or as a parallel hybrid modules / parallel hybrid drive modules. Furthermore, the invention relates to a drive train of a motor vehicle with this hybrid drive module.
Aus dem Stand der Technik sind derartige Hybridantriebsmodule bereits gattungsgemäß bekannt. In diesem Zusammenhang offenbart die WO 2015/172784 A2 eine Drehmomentübertragungsvorrichtung zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges mit Verbrennungsmotor, Getriebe und Elektromaschine, wobei die Elektromaschine in der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet ist und einen um eine Mittellängsachse der Drehmomentübertragungsvorrichtung rotierbaren Rotor aufweist, die Drehmomentübertragungsvorrichtung umfassend eine Trennkupplung mit Kupplungsbetätigung zum Entkuppeln des Verbrennungsmotors vom Getrie- be sowie einen kuppelwellenseitigen Primär-Drehschwingungsdämpfer. Ein getriebe- seitiger Sekundär-Drehschwingungsdämpfer ist unmittelbar im getriebeseitigen Abtriebsflansch der Drehmomentübertragungsvorrichtung angeordnet sowie radial und axial innerhalb des Rotors angeordnet. From the prior art such hybrid drive modules are already known generically. In this regard, WO 2015/172784 A2 discloses a torque transmitting device for mounting in a power train of a hybrid vehicle with an internal combustion engine, transmission and electric machine, wherein the electric machine is disposed in the torque transmitting device and has a rotor rotatable about a central longitudinal axis of the torque transmitting device, the torque transmitting device comprising a disconnect clutch with clutch actuation for decoupling the internal combustion engine from the gearbox and a primary shaft torsional vibration damper on the dome shaft side. A transmission-side secondary torsional vibration damper is directly in the gearbox side Output flange of the torque transmitting device arranged and disposed radially and axially within the rotor.
Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Hybridantriebsmodulen hat es sich je- doch gezeigt, dass diese für manche Einsatzbedingungen, insbesondere in radialer Richtung, zu groß bauend ausgebildet sind. Dies wird insbesondere durch die Anordnung der elektromotorischen Antriebseinheit zu den übrigen Bestandteilen des Hybridantriebsmoduls bewirkt. Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diese aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und insbesondere ein Hybridantriebsmodul zur Verfügung zu stellen, das hinsichtlich seiner radialen Abmessungen weiter verringert werden soll, wobei gleichzeitig eine erforderliche Leistungsfähigkeit des Hybridantriebsmoduls sichergestellt sein soll. However, in the hybrid drive modules known from the prior art, it has been shown that they are designed to be too large for some operating conditions, in particular in the radial direction. This is effected in particular by the arrangement of the electromotive drive unit to the other components of the hybrid drive module. It is therefore an object of the present invention to overcome these known from the prior art disadvantages and in particular to provide a hybrid drive module available, which should be further reduced in terms of its radial dimensions, while at the same time a required performance of the hybrid drive module should be ensured.
Diese Aufgabe wird mit den in den unabhängigen Ansprüchen angegebenen Maßnahmen gelöst. This object is achieved with the measures specified in the independent claims.
Genauer gesagt wird dies erfindungsungemäß dadurch gelöst, dass die Trennkupp- lung sowie der Aktor axial außerhalb des Rotors, d.h. axial benachbart zu dem Rotor, angeordnet sind und eine den Rotorträger mit dem zweiten Kupplungsbestandteil rotatorisch koppelnde Getriebeeinrichtung axial zwischen der Trennkupplung und der elektromotorischen Antriebseinheit vorgesehen ist. Durch eine derartige Ausgestaltung des Hybridantriebsmoduls wird zum einen der radiale Bauraum deutlich verringert, zum anderen ist durch die Getriebeeinrichtung sichergestellt, dass dennoch das notwendige Drehmoment an dem zweiten Kupplungsbestandteil und somit letztendlich an dem Getriebe als Ausgangsgröße erzeugt wird. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beansprucht und nachfolgend näher erläutert. Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn der Rotorträger an einem den Stator aufnehmenden Gehäuse des Hybridantriebsmoduls abgestützt / (drehbar) gelagert, vorzugsweise radial und axial abgestützt / gelagert ist. Dadurch ist der Rotor besonders stabil gelagert. In diesem Zusammenhang ist es weiterhin auch vorteilhaft, wenn der Rotorträger an zumindest zwei axial beabstandet zueinander angeordneten Lagerbereichen, vorzugsweise benachbart zu je zwei axialen Endbereichen des Rotors, an dem Gehäuse gelagert ist. Dadurch wird die Stabilität der Rotorlagerung weiter verbessert. Zudem ist es zweckmäßig, wenn das Gehäuse des Hybridantriebsmoduls radial außerhalb eines Hülsenbereiches des Rotorträgers oder radial zwischen einem Hülsenbereich des Rotorträgers und der Verbindungswelle an dem Rotorträger (radial und axial) gelagert / abgestützt ist. Dadurch kann ein noch kompakterer Aufbau in radialer Richtung des gesamten Hybridantriebsmoduls erreicht werden. More precisely, this is achieved according erfindungsungäß in that the Trennkupp- ment and the actuator axially outside the rotor, ie axially adjacent to the rotor, are arranged and provided a rotor carrier with the second coupling component rotationally coupling transmission device axially between the separating clutch and the electric motor drive unit is. Such a configuration of the hybrid drive module significantly reduces the radial space on the one hand, and on the other hand ensures that the necessary torque is generated at the second clutch component and thus ultimately at the transmission as the output variable by the transmission device. Further advantageous embodiments are claimed in the subclaims and explained in more detail below. Furthermore, it is advantageous if the rotor carrier is supported on a stator of the housing of the hybrid drive module / (rotatably), preferably supported radially and axially / stored. As a result, the rotor is mounted very stable. In this context, it is furthermore also advantageous if the rotor carrier is mounted on the housing at at least two axially spaced-apart bearing areas, preferably adjacent to two axial end areas of the rotor. As a result, the stability of the rotor bearing is further improved. In addition, it is expedient if the housing of the hybrid drive module is mounted / supported radially outside a sleeve region of the rotor carrier or radially between a sleeve region of the rotor carrier and the connecting shaft on the rotor carrier (radially and axially). As a result, an even more compact construction in the radial direction of the entire hybrid drive module can be achieved.
Desweiteren ist es von Vorteil, wenn die Verbindungswelle an dem Rotorträger oder dem Gehäuse des Hybridantriebsmoduls drehbar abgestützt / gelagert, d.h. radial sowie axial abgestützt / gelagert ist. Dadurch wird auch die Verbindungswelle robust relativ zum Rotor angebracht. Furthermore, it is advantageous if the connecting shaft is rotatably supported / supported on the rotor carrier or the housing of the hybrid drive module, i. radially and axially supported / supported. As a result, the connecting shaft is mounted robustly relative to the rotor.
Auch ist es vorteilhaft, wenn die Verbindungswelle als Antriebswelle des Antriebsstranges des Kraftfahrzeuges, das vorzugsweise als Hybridfahrzeug ausgestaltet ist, ausgebildet ist. Dadurch kann die Verbindungswelle besonders effizient genutzt werden. It is also advantageous if the connecting shaft is designed as a drive shaft of the drive train of the motor vehicle, which is preferably configured as a hybrid vehicle. As a result, the connecting shaft can be used particularly efficiently.
Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn die Getriebeeinrichtung als ein Planetengetriebe ausgestaltet ist. Dadurch lässt sich auch eine in axialer Richtung besonders kompakte Bauweise des Hybridmoduls umsetzen. In diesem Zusammenhang ist es weiter vorteilhaft, wenn ein Sonnenrad der Getriebeeinrichtung / des Planetengetriebes mit dem Rotorträger drehfest verbunden ist und/oder ein Planetenträger eines Planetenradsatzes der Getriebeeinrichtung / des Planetengetriebes mit dem zweiten Kupplungsbestandteil drehfest verbunden ist. Dadurch lässt sich eine dauerhafte Übersetzungsstufe besonders kostengünstig umsetzen. Wenn ein Hohlrad der Getriebeeinrichtung / des Planetengetriebes (vorzugsweise axial und radial) fest mit dem Gehäuse des Hybridantriebsmoduls verbunden ist, lässt sich die Getriebeeinrichtung noch robuster ausbilden. Furthermore, it is expedient if the transmission device is designed as a planetary gear. As a result, it is also possible to implement a particularly compact design of the hybrid module in the axial direction. In this context, it is also advantageous if a sun gear of the transmission device / the planetary gear is rotatably connected to the rotor carrier and / or a planet carrier of a planetary gear set of the transmission / Planetary gear is rotatably connected to the second coupling component. This allows a permanent translation stage implement particularly cost. If a ring gear of the transmission device / the planetary gear (preferably axially and radially) is firmly connected to the housing of the hybrid drive module, the transmission device can be made even more robust.
Auch vorteilhaft ist es, wenn die Getriebeeinrichtung entweder Verbrennungskraftma- schinen-seitig oder Getriebe-seitig zur elektromotorischen Antriebseinheit (in axialer Richtung gesehen) angeordnet ist. Dadurch ist der Bauraum des Hybridantriebsmoduls noch geschickter an die jeweiligen Bauraumvorgaben des Antriebsstranges an- gepasst. Ist die Trennkupplung als Lamellenkupplung ausgestaltet, wird der Bauraumbedarf des Hybridantriebsmoduls weiter verringert. It is also advantageous if the transmission device is arranged either on the side of the internal combustion engine or on the transmission side of the electric motor drive unit (seen in the axial direction). As a result, the installation space of the hybrid drive module is even more skilfully adapted to the respective installation space specifications of the drive train. If the separating clutch designed as a multi-plate clutch, the space requirement of the hybrid drive module is further reduced.
Diesbezüglich ist es insbesondere zweckmäßig, wenn der erste Kupplungsbestandteil ein Innenlamellenträger ist und der zweite Kupplungsbestandteil ein Außenlamellen- träger ist. Somit wird die Bauform des Hybridantriebsmoduls noch effizienter genutzt. In this regard, it is particularly expedient if the first coupling component is an inner disk carrier and the second coupling component is an outer disk carrier. Thus, the design of the hybrid drive module is used even more efficient.
Vorteilhaft ist in einem für das Hybridantriebsmodul an sich nicht erforderlichen Bauraum radial über dem Stator der elektromotorischen Antriebseinheit vorzugsweise integriert in das den Stator aufnehmende Gehäuse des Hybridantriebsmoduls eine für das Hybridantriebsmodul erforderliche Leistungselektronik vorgesehen bzw. untergebracht. Advantageously, a power electronics required for the hybrid drive module is preferably provided or accommodated in a housing space which is not required per se for the hybrid drive module, radially above the stator of the electromotive drive unit, preferably integrated into the housing of the hybrid drive module receiving the stator.
Auf diese Weise lässt sich der durch den zuvor beschriebenen Aufbau gewonnene Bauraum radial über dem Stator der elektromotorischen Antriebseinheit vorteilhaft verwenden, um eine Integration der Leistungselektronik innerhalb des Hybridantriebsmoduls zu realisieren, die bisher außerhalb des Gehäuses des Hybridantriebsmoduls angeordnet war. Desweiteren betrifft die Erfindung einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug / Hybridfahrzeug mit einem Hybridantriebsmodul nach zumindest einer der zuvor beschriebenen Ausführungsformen. Dadurch lässt sich der gesamte Antriebsstrang ebenfalls be- sonders effizient ausbilden. In this way, the installation space obtained by the construction described above can be used advantageously radially over the stator of the electromotive drive unit in order to realize an integration of the power electronics within the hybrid drive module, which was previously arranged outside the housing of the hybrid drive module. Furthermore, the invention relates to a drive train for a motor vehicle / hybrid vehicle with a hybrid drive module according to at least one of the embodiments described above. As a result, the entire powertrain can also be formed particularly efficiently.
In anderen Worten ausgedrückt, wird somit erfindungsgemäß das Problem gelöst, die Kosten beim Vorsehen eines Hybridmoduls zu optimieren (d.h. unter anderem auch eine Abmessung der elektrischen Maschine (elektromotorische Antriebseinheit) zu verringern), wobei gleichzeitig eine erforderliche Leistungsfähigkeit des Hybridmoduls sichergestellt wird. Ein Rotorträger eines Rotors der elektrischen Maschine ist auf einer Welle (Verbindungswelle), z.B. einer Antriebswelle eines Antriebsstrangs eines Hybridfahrzeugs, abgestützt. Eine Trennkupplung und ein Aktor für diese sind axial außerhalb des Rotors der elektrischen Maschine angeordnet. Um ein verringertes Drehmoment einer derartigen elektrischen Maschine einer verringerten Abmessung zu kompensieren, ist eine Übersetzung in Form eines Getriebes (Getriebeeinrichtung), vorzugsweise eines Planetengetriebes, axial zwischen der Trennkupplung und der elektrischen Maschine vorgesehen. Die Erfindung wird nun nachfolgend anhand von Figuren näher erläutert, in welchem Zusammenhang auch verschiedene Ausführungsbeispiele beschrieben sind. In other words, according to the present invention, the problem of optimizing the cost of providing a hybrid module (i.e., reducing, among others, a size of the electric machine (electromotive drive unit)) while ensuring required performance of the hybrid module is solved. A rotor carrier of a rotor of the electric machine is mounted on a shaft (connecting shaft), e.g. a drive shaft of a drive train of a hybrid vehicle, supported. A separating clutch and an actuator for these are arranged axially outside the rotor of the electric machine. In order to compensate for a reduced torque of such a reduced-size electric machine, a gear ratio (transmission means), preferably a planetary gear, is provided axially between the separating clutch and the electric machine. The invention will now be explained in more detail with reference to figures, in which context also different embodiments are described.
Es zeigen: Fig. 1 eine Längsschnittdarstellung durch ein erfindungsgemäßes Hybridantriebsmodul gemäß eines bevorzugten Ausführungsbeispiels, in welcher Darstellung der Aufbau sowie die Anordnung des Hybridantriebsmoduls samt elektromotorischer Antriebseinheit, Getriebeeinrichtung und Trennkupplung veranschaulicht ist, 1 shows a longitudinal section through an inventive hybrid drive module according to a preferred embodiment, in which representation of the structure and the arrangement of the hybrid drive module including electric motor drive unit, transmission device and separating clutch is illustrated,
Fig. 2 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Antriebsstranges aufweisend das Hybridantriebsmodul nach Fig. 1 , wobei das Hybridantriebsmodul lediglich schematisiert dargestellt ist und insbesondere dessen Anbringung zwischen einem Getriebe und einer Verbrennungskraftmaschine erkennbar ist, Fig. 3 eine schematische Längsschnittdarstellung des Antriebsstranges, ähnlich zu Fig. 2, wobei der Antriebsstrang in einem Zustand gezeigt ist, in dem das Getriebe ausschließlich durch ein Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine über das Hybridantriebsmodul angetrieben ist, Fig. 4 eine schematische Längsschnittdarstellung des Antriebsstranges, ähnlich zu den Fign. 2 und 3, wobei der Antriebsstrang nun in einem Zustand gezeigt ist, in dem, im Vergleich zu Fig. 3, neben der Verbrennungskraftmaschine auch die elektromotorische Antriebseinheit über das Hybridantriebsmodul Drehmoment an das Getriebe überträgt, Fig. 2 is a schematic longitudinal sectional view of a drive train having the hybrid drive module according to Fig. 1, wherein the hybrid drive module 3 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to FIG. 2, wherein the drive train is shown in a state in which the transmission exclusively by a torque of Internal combustion engine is driven by the hybrid drive module, Fig. 4 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to the Fign. 2 and 3, wherein the drive train is now shown in a state in which, in comparison to FIG. 3, in addition to the internal combustion engine, the electric motor drive unit transmits torque to the transmission via the hybrid drive module,
Fig. 5 eine schematische Längsschnittdarstellung des Antriebsstranges, ähnlich zu den Fign. 2 bis 4, wobei der Antriebsstrang in einem Zustand gezeigt ist, in dem, im Vergleich zu Fig. 3, das Getriebe ausschließlich durch ein Drehmoment der elektromotorischen Antriebseinheit über das Hybridantriebsmodul angetrieben ist, und die Verbrennungskraftmaschine durch die Trennkupplung von dem Getriebe entkoppelt ist, Fig. 5 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to FIGS. 2 to 4, wherein the drive train is shown in a state in which, compared to FIG. 3, the transmission is exclusively driven by a torque of the electric motor drive unit via the hybrid drive module, and the internal combustion engine is decoupled from the transmission by the disconnect clutch,
Fig. 6 eine schematische Längsschnittdarstellung des Antriebsstranges, ähnlich zu den Fign. 2 bis 5, wobei ein Rekuperationszustand des Antriebsstranges dar- gestellt ist, in dem die Verbrennungskraftmaschine durch die Trennkupplung von dem Getriebe entkoppelt ist und das Getriebe einen Rotor der elektromotorischen Antriebseinheit antreibt, um elektrische Energie zurück zu gewinnen, eine detaillierte Längsschnittdarstellung des in Fig. 2 schematisch dargestellten Hybridantriebsmoduls im Bereich der Lagerungen zwischen einem den Rotor aufnehmenden Rotorträger, einem Gehäuse und einer Verbindungswelle des Hybridantriebsmoduls, Fig. 8 eine detaillierte, schematische Längsschnittdarstellung eines Hybridantriebsmoduls nach einem weiteren Ausführungsbeispiel, wobei, alternativ zu Fig. 7, die ausgestalteten Lagerungen so ausgebildet sind, dass das Gehäuse radial zwischen einem Hülsenbereich des Rotorträgers und der Verbindungswelle gelagert ist, und Fig. 6 is a schematic longitudinal sectional view of the drive train, similar to FIGS. 2 to 5, wherein a recuperation state of the drive train is shown, in which the internal combustion engine is decoupled from the transmission through the disconnect clutch and the transmission drives a rotor of the electric motor drive unit to recover electrical energy, a detailed longitudinal sectional view of the in Fig. 2 schematically illustrated hybrid drive module in the region of the bearings between a rotor-receiving rotor carrier, a housing and a connecting shaft of the hybrid drive module, 8 shows a detailed, schematic longitudinal sectional illustration of a hybrid drive module according to a further exemplary embodiment, wherein, as an alternative to FIG. 7, the configured bearings are designed such that the housing is mounted radially between a sleeve region of the rotor carrier and the connecting shaft, and
Fig. 9 eine schematische Längsschnittdarstellung eines Antriebsstranges samt eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls nach einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel, wobei, im Vergleich zu dem Ausführungsbeispiel derFig. 9 is a schematic longitudinal sectional view of a drive train including a hybrid drive module according to the invention according to a further preferred embodiment, wherein, compared to the embodiment of
Fign. 1 bis 6, die Trennkupplung sowie die Getriebeeinrichtung relativ zu der elektromotorischen Antriebseinheit seitens der Verbrennungskraftmaschine, und nicht mehr seitens des Getriebes, angeordnet sind. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele frei miteinander kombiniert werden. In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Hybridantriebsmodul 1 nach einem bevorzugten (ersten) Ausführungsbeispiel besonders anschaulich dargestellt. Wie weiterhin in Fig. 2 ersichtlich, ist dieses Hybridantriebsmodul 1 insbesondere für den Einsatz in einem Antriebsstrang 20 eines Hybridfahrzeuges vorbereitet. Das Hybridantriebsmodul 1 dient zum einen, mittels einer Trennkupplung 7, zum wahlweisen Drehmomentüber- tragen zwischen einer Verbrennungskraftmaschine 18 und einem Getriebe 19, zum anderen zum wahlweisen Drehmomentübertragen zwischen einer elektromotorischen Antriebseinheit 2 und dem Getriebe 19. In Abhängigkeit der Stellung der Trennkupplung 7 sowie dem Schaltzustand der elektromotorischen Antriebseinheit 2 können dadurch die verschiedenen, wie nachfolgend näher in Verbindung mit den Fign. 3 bis 6 beschriebenen Fahrzustände des Antriebsstranges 20 umgesetzt werden. Wie zunächst in Fig. 1 zu erkennen, ist das Hybridantriebsmodul 1 als eine Drehmomentübertragungsvorrichtung ausgestaltet, die zentral eine Verbindungswelle 8 aufweist, die zum Beispiel in Form einer Vollwelle ausgestaltet ist. Die Verbindungswelle 8 ist relativ zu einem Gehäuse 12 des Hybridantriebsmoduls frei drehbar gelagert. Die Längsachse der Verbindungswelle 8 stellt zugleich ihre Drehachse im Betrieb des Hybridantriebsmoduls 1 , bei eingeschalteter Verbrennungskraftmaschine 18, dar und bildet die Längsachse des Hybridantriebsmoduls 1 aus. FIGS. 1 to 6, the separating clutch and the transmission device are arranged relative to the electric motor drive unit on the part of the internal combustion engine, and no longer on the part of the transmission. The figures are merely schematic in nature and are for the sole purpose of understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numerals. Also, the different features of the various embodiments can be combined freely with each other. In Fig. 1, an inventive hybrid drive module 1 according to a preferred (first) embodiment is particularly clearly illustrated. As further seen in Fig. 2, this hybrid drive module 1 is prepared in particular for use in a drive train 20 of a hybrid vehicle. The hybrid drive module 1 serves on the one hand, by means of a clutch 7, for selectively transmitting torque between an internal combustion engine 18 and a transmission 19, on the other hand for selectively transmitting torque between an electric motor drive unit 2 and the transmission 19. In dependence of the position of the clutch 7 and the Switching state of the electric motor drive unit 2 can thereby the various, as described in more detail below in connection with FIGS. 3 to 6 described driving conditions of the drive train 20 are implemented. As can be seen initially in FIG. 1, the hybrid drive module 1 is designed as a torque transmission device which has a connecting shaft 8 centrally, which is designed, for example, in the form of a solid shaft. The connecting shaft 8 is freely rotatably mounted relative to a housing 12 of the hybrid drive module. The longitudinal axis of the connecting shaft 8 also represents its axis of rotation during operation of the hybrid drive module 1, when the internal combustion engine 18 is switched on, and forms the longitudinal axis of the hybrid drive module 1.
Die Verbindungswelle 8 ragt in axialer Richtung mit einem ersten Endbereich 21 aus dem Gehäuse 12 hinaus. An diesem ersten Endbereich 21 ist eine Aufnahmekontur 22 ausgebildet, die im Betrieb zum Drehverbinden mit einer der Übersichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine 18 dient. Wie diesbezüglich in Fig. 2 dargestellt, ist auf der Aufnahmekontur 22 eine Dämpfungseinrichtung 23 in Form eines Zweimassenschwungrades mit einem The connecting shaft 8 projects out of the housing 12 in the axial direction with a first end region 21. At this first end portion 21, a receiving contour 22 is formed, which serves in operation for rotational connection with an output shaft of the internal combustion engine 18 not shown for clarity. As shown in this regard in Fig. 2, on the receiving contour 22, a damping device 23 in the form of a dual mass flywheel with a
Drehteil formschlüssig (drehfest) angebracht, wobei ein weiteres Drehteil der Dämpfungseinrichtung 23 drehfest mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine 18 verbunden ist. Dadurch ist die Verbindungswelle 8 im Betrieb über die Dämpfungseinrichtung 23 indirekt / mittelbar mit der Ausgangswelle der Verbrennungskraftmaschine 18 rotatorisch / drehfest gekoppelt. Rotary member form-fitting (rotationally fixed) attached, wherein a further rotary part of the damping device 23 is rotatably connected to the output shaft of the internal combustion engine 18. As a result, during operation the connecting shaft 8 is indirectly / indirectly coupled rotatably / non-rotatably to the output shaft of the internal combustion engine via the damping device 23.
Mit einem, dem ersten Endbereich 21 axial entgegengesetzten, zweiten Endbereich 24 ist die Verbindungswelle 8 wiederum mit einem ersten Kupplungsbestandteil 5 einer Trennkupplung 7 des Hybridantriebsmoduls 1 drehfest verbunden. Hierfür ist an dem zweiten Endbereich 24 der Verbindungswelle 8 ein Flansch 25 ausgeformt, an dem der erste Kupplungsbestandteil 5 drehfest befestigt ist. Der erste Kupplungsbestandteil 5 ist als ein Innenlamellenträger und somit im Wesentlichen topfförmig ausgeführt. An einer radialen Außenseite eines sich in radialer Richtung erstreckenden Aufnahmebereichs 26 des ersten Kupplungsbestandteils 5 sind mehrere, in axialer Richtung beabstandet sowie verschiebbar zueinander angeordnete, erste Reiblamel- len 27 drehfest angebracht. Die ersten Reiblamellen 27 erstrecken sich von dem Aufnahmebereich 26 aus in radialer Richtung nach außen weg. Die Trennkupplung 7 kann als eine normal eingerückte oder als eine normal ausgerückte Kupplung ausgeführt sein. With one, the first end portion 21 axially opposite, second end portion 24, the connecting shaft 8 is in turn rotatably connected to a first coupling component 5 of a separating clutch 7 of the hybrid drive module 1. For this purpose, a flange 25 is formed on the second end portion 24 of the connecting shaft 8, to which the first coupling component 5 is rotatably attached. The first coupling component 5 is designed as an inner disk carrier and thus substantially pot-shaped. At a radial outer side of a radially extending receiving portion 26 of the first coupling component 5 a plurality of spaced apart in the axial direction and slidably arranged to each other, first Reiblamel- len 27 rotatably mounted. The first friction plates 27 extend away from the receiving region 26 in the radial direction to the outside. The separating clutch 7 may be designed as a normally engaged or a normally disengaged clutch.
Die Trennkupplung 7, die als Lamellenkupplung ausgestaltet ist und als Reibungs- kupplung wirkt, weist neben dem ersten Kupplungsbestandteil 5 einen zweiten Kupplungsbestandteil 6 auf. Der zweite Kupplungsbestandteil 6 ist als Außenlamellenträger ausgebildet. Folglich ist auch der zweite Kupplungsbestandteil 6 wiederum im Wesentlichen topfartig ausgeführt und weist an einem sich in axialer Richtung erstreckenden Aufnahmebereich 28 mehrere in axialer Richtung beabstandet sowie ver- schiebbar zueinander angeordnete zweite Reiblamellen 29 auf. Die zweiten Reiblamellen 29 erstrecken sich von dem Aufnahmebereich 28 in radialer Richtung nach innen weg. The separating clutch 7, which is configured as a multi-plate clutch and acts as a friction clutch, has, in addition to the first clutch component 5, a second clutch component 6. The second coupling component 6 is designed as an outer disk carrier. As a result, the second coupling component 6 is again substantially pot-shaped, and has a plurality of axially spaced second friction plates 29, which are arranged so as to be displaceable relative to one another in a receiving region 28 extending in the axial direction. The second friction plates 29 extend away from the receiving region 28 in the radial direction inwards.
Die ersten und zweiten Reiblamellen 27 und 29 sind in axialer Richtung abwechselnd angeordnet und mittels eines üblichen Aktors 10 in Form eines Aus- oder Einrückers relativ zueinander verschiebbar. Der Aktor 10 weist einen in dem Gehäuse 12 verschiebbar angeordneten Kolben 30 auf, der mittels eines Betätigungslagers 31 in Form eines Wälzlagers verschiebend auf ein Stellelement 32 der Trennkupplung 7 einwirkt. Das Stellelement 32 ist hier als ein Drucktopf ausgeführt und mit einer end- seitig angeordneten sowie verschiebbaren Reiblamelle, nämlich einer der zweiten Reiblamellen 29, verschiebefest gekoppelt. Gemäß einer üblichen Ausgestaltung als Kupplung ist die Trennkupplung 7 mittels des Aktors 10 in einer eingekuppelten Stellung derart verstellt, dass ihre Reiblamellen 27, 29 in axialer Richtung über das Stellelement 32 aneinander gedrückt sind und reibkraftschlüssig aneinander anliegen. In einer ausgekuppelten Stellung der Trennkupplung 7 ist dann der Aktor 10 wiederum drucklos, sodass das Stellelement 32 kraftlos an den Reiblamellen 27, 29 anliegt bzw. beabstandet von diesen angeordnet ist und kein Drehmoment zwischen den Reiblamellen 27, 29 und somit zwischen den Kupplungsbestandteilen 5 und 6 übertragen wird. The first and second friction plates 27 and 29 are arranged alternately in the axial direction and displaceable relative to each other by means of a conventional actuator 10 in the form of a release or indentor. The actuator 10 has a displaceably arranged in the housing 12 piston 30, which acts by means of an actuating bearing 31 in the form of a rolling bearing on an adjusting element 32 of the separating clutch 7. The adjusting element 32 is embodied here as a pressure pot and is coupled so as to be non-displaceable with a friction plate arranged on the end side and displaceable, namely one of the second friction plates 29. According to a conventional embodiment as a clutch, the separating clutch 7 is adjusted by means of the actuator 10 in an engaged position such that their friction plates 27, 29 are pressed against each other in the axial direction via the adjusting element 32 and abut frictionally against each other. In a disengaged position of the clutch 7 then the actuator 10 is again depressurized, so that the actuator 32 rests powerless on the friction plates 27, 29 and spaced therefrom and no torque between the friction plates 27, 29 and thus between the coupling components 5 and 6 is transmitted.
Mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 6 ist desweiteren ein scheibenförmiges Verbindungselement 33 dauerhaft drehfest verbunden. Dieses Verbindungselement 33 ist an seiner radialen Außenseite formschlüssig mit dem Aufnahmebereich 28 des zweiten Kupplungsbestandteils 6 drehfest verbunden, an einer radialen Innenseite bildet das Verbindungselement 33 wiederum eine Kerbverzahnung 34 aus, welche Kerbverzahnung 34 eine Aufnahmekontur zur drehfesten Verbindung mit einer hier der Über- sichtlichkeit halber nicht weiter dargestellten Getriebewelle des Getriebes 19 ausbildet. Im Betrieb ist diese Kerbverzahnung 34 an einer komplementär dazu ausgestalteten Kerbverzahnung an der Getriebewelle drehfest aufgeschoben. Furthermore, a disk-shaped connecting element 33 is permanently connected in a rotationally fixed manner to the second coupling component 6. This connecting element 33 is on its radially outer side positively connected to the receiving portion 28 of the second coupling component 6 rotatably connected, on a radial inner side of the connecting element 33 again forms a serration 34, which serration 34 is a receiving contour for rotationally fixed connection with a here for clarity not shown in detail transmission shaft of the transmission 19 is formed. In operation, this serration 34 is pushed against rotation on a complementarily designed serration on the transmission shaft.
Desweiteren ist in dem Gehäuse 12 eine elektromotorische Antriebseinheit 2, wie wiederum in Fig. 1 gut zu erkennen ist, aufgenommen. Diese elektromotorische Antriebseinheit 2 weist einen Stator 3, der fest mit dem Gehäuse 12 verbunden ist, sowie einen relativ zu diesem Stator 3 verdrehbar gelagerten Rotor 4 auf. Der Rotor 4 ist über einen Rotorträger 9, der hier als eine Hohlwelle ausgestaltet ist, drehfest verbunden und mit dem zweiten Kupplungsbestandteil 6 wiederum drehfest gekoppelt. Furthermore, an electromotive drive unit 2, as can be clearly seen in FIG. 1, is accommodated in the housing 12. This electromotive drive unit 2 has a stator 3, which is fixedly connected to the housing 12, and a rotor 4 rotatably mounted relative to this stator 3. The rotor 4 is rotatably connected via a rotor carrier 9, which is designed here as a hollow shaft, and in turn rotatably coupled to the second coupling component 6.
Erfindungsgemäß ist im Drehmomentenfluss zwischen dem Rotor 4 und dem zweiten Kupplungsbestandteil 6 eine Getriebeeinrichtung 11 des Hybridantriebsmoduls 1 angebracht. Die elektromotorische Antriebseinheit 2 samt Stator 3 und Rotor 4 ist axial neben der Trennkupplung 7, d.h. den beiden Kupplungsbestandteilen 5, 6 und dem Stellelement 32, sowie dem Aktor 10 angeordnet. Auch die Getriebeeinrichtung 11 ist axial neben dem Stator 3 und Rotor 4, zwischen der Trennkupplung 7 und dem Rotor 4 angeordnet. According to the invention, a transmission device 11 of the hybrid drive module 1 is mounted in the torque flow between the rotor 4 and the second clutch component 6. The electromotive drive unit 2 including stator 3 and rotor 4 is axially adjacent to the disconnect clutch 7, i. the two coupling components 5, 6 and the actuator 32, and the actuator 10 is arranged. Also, the transmission device 11 is arranged axially adjacent to the stator 3 and rotor 4, between the separating clutch 7 and the rotor 4.
Die Getriebeeinrichtung 11 ist als ein Planetengetriebe ausgeführt. Ein Sonnenrad 14 der Getriebeeinrichtung 11 ist drehfest mit dem Rotorträger 9 verbunden. Ein Hohlrad 35 der Getriebeeinrichtung 11 ist fest, d.h. axial- und radialfest, mit dem Gehäuse 12 verbunden. Ein Planetenradsatz 16 weist einen Planetenträger 15 sowie mehrere in Umfangsrichtung verteilt auf diesem Planetenträger 15 drehbar angeordnete Planetenräder 17 auf. Der Planetenträger 15 ist drehfest mit dem zweiten Kupplungsbe- standteil 6 verbunden. Insbesondere weist der Planetenträger 15 Lagerbolzen 36 auf, auf denen die Planetenräder 17 verdrehbar gelagert sind, wobei diese Lagerbolzen 36 in einem sich radial erstreckenden Scheibenbereich des zweiten Kupplungsbestandteils 6, der axial an den Aufnahmebereich 28 anschließt, befestigt sind. The transmission device 11 is designed as a planetary gear. A sun gear 14 of the transmission device 11 is rotatably connected to the rotor carrier 9. A ring gear 35 of the transmission device 11 is fixed, ie, axially and radially fixed, connected to the housing 12. A planetary gear 16 has a planet carrier 15 and a plurality of circumferentially distributed on this planet carrier 15 rotatably mounted planetary gears 17. The planet carrier 15 is non-rotatably connected to the second coupling component 6. In particular, the planet carrier 15 bearing pin 36, on which the planet gears 17 are rotatably mounted, said bearing pin 36th in a radially extending disc portion of the second coupling component 6, which connects axially to the receiving portion 28, are attached.
Weiterhin ist in Fig. 1 zu erkennen, dass der Rotorträger 9 durch zwei Wälzlager 38 an dem Gehäuse 12 gelagert ist. Ein (erstes) Wälzlager 38 ist auf einem ersten Lagerungsbereich 39 eines Hülsenbereiches 13 des Rotorträgers 9 angeordnet. Der erste Lagerungsbereich 39 ist auf einem aus dem Rotor 4 in Richtung der Verbrennungskraftmaschine 18 herausragenden Abschnitt des Hülsenbereiches 13 / Rotorträgers 9 angeordnet. Ein weiteres (zweites) Wälzlager 38 ist auf einem, sich in Richtung des Getriebes 19 aus dem Rotor 4 hinaus erstreckenden, zweiten Lagerungsbereich 40 des Hülsenbereiches 13 / Rotorträgers 9 gelagert. Durch die beiden Wälzlager 38 ist der Rotorträger 9 sowohl axial als auch radial relativ zu dem Gehäuse 12 abgestützt. Furthermore, it can be seen in FIG. 1 that the rotor carrier 9 is mounted on the housing 12 by two roller bearings 38. A (first) roller bearing 38 is arranged on a first bearing region 39 of a sleeve region 13 of the rotor carrier 9. The first storage area 39 is arranged on a protruding from the rotor 4 in the direction of the internal combustion engine 18 portion of the sleeve portion 13 / rotor carrier 9. Another (second) roller bearing 38 is mounted on a, in the direction of the transmission 19 out of the rotor 4 also extending second storage area 40 of the sleeve portion 13 / rotor carrier 9. By the two rolling bearings 38 of the rotor carrier 9 is supported both axially and radially relative to the housing 12.
Zudem ist in Fig. 1 erkennbar, dass die Verbindungswelle 8 über ein weiteres (drittes) Wälzlager 38 an dem Rotorträger 9 drehbar gelagert ist. Wie in Verbindung mit Fig. 2 zu erkennen, kann dieses (dritte) Wälzlager 38 zwei einzelne Teillager, die in axialer Richtung der Verbindungswelle 8 beabstandet zueinander angeordnet sind, aufweisen oder als ein einzelnes Wälzlager, das bspw. ein Nadellager ist, ausgestaltet sein. Das (dritte) Wälzlager 38 ist hier auf der radialen Innenseite des Hülsenbereiches 13 / Ro- torträgers 9 und an der radialen Außenseite der Verbindungswelle 8 angeordnet. In addition, it can be seen in FIG. 1 that the connecting shaft 8 is rotatably mounted on the rotor carrier 9 via a further (third) roller bearing 38. As can be seen in connection with FIG. 2, this (third) roller bearing 38 can have two individual partial bearings, which are arranged spaced from one another in the axial direction of the connecting shaft 8, or can be designed as a single roller bearing, which is, for example, a needle bearing. The (third) roller bearing 38 is arranged here on the radial inner side of the sleeve region 13 / rotor carrier 9 and on the radial outer side of the connecting shaft 8.
Auch ist ein weiteres (viertes) Wälzlager 38 zur radialen und axialen Abstützung des ersten Kupplungsbestandteils 5 relativ zu dem Rotor 4 / dem Sonnenrad 14 vorgesehen. Hierfür ist das (vierte) Wälzlager 38 direkt an dem Sonnenrad 14 und dem ersten Kupplungsbestandteil 5 angeordnet. Also, another (fourth) rolling bearing 38 for radial and axial support of the first coupling component 5 relative to the rotor 4 / the sun gear 14 is provided. For this purpose, the (fourth) roller bearing 38 is arranged directly on the sun gear 14 and the first coupling component 5.
Desweiteren ist ein weiteres (fünftes) Wälzlager 38 zur Lagerung des Verbindungselementes 33 relativ zur Verbindungswelle 8 vorgesehen. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist in einem für das Hybridantriebsmodul 1 an sich nicht erforderlichen Bauraum radial über dem Stator 3 der elektromotorischen Antriebseinheit 2 vorzugsweise integriert in das den Stator 3 aufnehmende Gehäuse 12 des Hybrid- antriebsmoduls 1 eine für das Hybridantriebsmodul 1 erforderliche Leistungselektronik 42 vorgesehen bzw. untergebracht. Furthermore, another (fifth) rolling bearing 38 is provided for mounting the connecting element 33 relative to the connecting shaft 8. As is shown in FIG. 1, in an installation space which is not required per se for the hybrid drive module 1, the electromotive drive unit 2 is preferably integrated radially into the stator housing 3 of the hybrid housing 12 via the stator 3. drive module 1 a required for the hybrid drive module power electronics 42 provided or housed.
Auf diese Weise lässt sich der durch den zuvor beschriebenen Aufbau gewonnene Bauraum radial über dem Stator 3 der elektromotorischen Antriebseinheit 2 vorteilhaft verwenden, um eine Integration der Leistungselektronik 42 innerhalb des Hybridantriebsmoduls 1 zu realisieren, die bisher außerhalb des Gehäuses 12 des Hybridantriebsmoduls 1 angeordnet war. Die Leistungselektronik 42 dient dazu, einen Betrieb bzw. eine Funktionsweise des Hybridantriebsmoduls 1 zu steuern bzw. zu regeln. In this way, the installation space obtained by the construction described above can be used advantageously radially over the stator 3 of the electromotive drive unit 2 in order to realize an integration of the power electronics 42 within the hybrid drive module 1, which was previously arranged outside the housing 12 of the hybrid drive module 1. The power electronics 42 serves to control or regulate an operation or an operation of the hybrid drive module 1.
In Verbindung mit den Fign. 3 bis 6 sind die verschiedenen, prinzipiell umsetzbaren Zustände des Antriebsstranges 20 samt dem Hybridantriebsmodul 1 schematisch dargestellt. In Fig. 3 ist zunächst ein rein verbrennungskraftmotorischer Antrieb des Getriebes 19 / der Getriebeeingangswelle umgesetzt. Hierfür ist die Trennkupplung 7 in ihrer eingekuppelten Stellung verbracht und bei eingeschalteter Verbrennungskraftmaschine 18 wird ein Antriebsdrehmoment entsprechend den Pfeilen von der Verbrennungskraftmaschine 18 über die Dämpfungseinrichtung 23, die Verbindungswelle 8, den ersten Kupplungsbestandteil 5 und den zweiten Kupplungsbestandteil 6 in das Getriebe 19 eingebracht. In conjunction with Figs. 3 to 6, the various, in principle, implementable states of the drive train 20 together with the hybrid drive module 1 are shown schematically. In Fig. 3, a pure combustion engine drive of the transmission 19 / the transmission input shaft is first implemented. For this purpose, the clutch 7 is spent in its engaged position and when the internal combustion engine 18 is a drive torque corresponding to the arrows from the internal combustion engine 18 via the damping device 23, the connecting shaft 8, the first coupling component 5 and the second coupling component 6 introduced into the transmission 19.
In Fig. 4 ist ein so genannter Boost-Betrieb veranschaulicht, in dem, zusätzlich zu der Verbrennungskraftmaschine 18, die elektromotorische Antriebseinheit 2 betrieben ist, um neben dem Antriebsdrehmoment, das durch die Verbrennungskraftmaschine 18 erzeugt wird, ein elektrisch erzeugtes Antriebsdrehmoment in das Getriebe 19 einzuleiten. Hierfür treibt der Stator 3 auf übliche Weise den Rotor 4 in Antriebsrichtung an, sodass nach Fig. 3 ein Drehmomentenfluss über den Rotorträger 9, die Getriebeeinrichtung 11 und den zweiten Kupplungsbestandteil 6 in das Getriebe 19 eingeleitet wird. ln Fig. 5 ist der Übersichtlichkeit halber ein rein elektromotorischer Antrieb des Getriebes 19 veranschaulicht, wobei die Verbrennungskraftmaschine 18 ausgeschaltet ist oder durch die ohnehin ausgekuppelte / geöffnete Trennkupplung 7 von dem erste Kupplungsbestandteil entkoppelt ist. 4, a so-called boost operation is illustrated, in which, in addition to the internal combustion engine 18, the electric motor drive unit 2 is operated to drive in addition to the drive torque generated by the internal combustion engine 18, an electrically generated drive torque in the transmission 19th initiate. For this purpose, the stator 3 drives the rotor 4 in the usual manner in the drive direction, so that according to FIG. 3, a torque flux is introduced via the rotor carrier 9, the gear device 11 and the second clutch component 6 into the transmission 19. In FIG. 5, for the sake of clarity, a purely electromotive drive of the transmission 19 is illustrated, the internal combustion engine 18 being switched off or being decoupled from the first clutch component by the already disengaged / opened separating clutch 7.
Gemäß Fig. 6, bei wiederum ausgeschalteter Verbrennungskraftmaschine 18 und geöffneter Trennkupplung 7, ist es im Rekuperationszustand möglich, überschüssiges Drehmoment von dem durch die Räder des Kraftfahrzeuges mitgeschleppten Getriebe 19 über den Rotor 4 dem Stator 3 in Form von elektrischer Energie zurück zu führen. According to FIG. 6, with the internal combustion engine 18 and the separating clutch 7 switched off again, it is possible in the recuperation state to return excess torque from the gear 19 carried by the wheels of the motor vehicle via the rotor 4 to the stator 3 in the form of electrical energy.
Fig. 7 zeigt nochmals die bereits in Fig. 2 und Fig. 1 umgesetzte Lagerung des Rotorträgers 9 radial zwischen dem Gehäuse 12 und der Verbindungswelle 8. FIG. 7 again shows the bearing of the rotor carrier 9, which has already been converted in FIGS. 2 and 1, radially between the housing 12 and the connecting shaft 8.
In Verbindung mit Fig. 8 ist eine alternative Lagerungsmöglichkeit hierzu veranschau- licht. Gemäß Fig. 8 ist es auch möglich, diese Lagerung leicht zu modifizieren und entsprechend das Gehäuse 12 radial zwischen dem Rotorträger 9 und der Verbindungswelle 8 zu lagern / abzustützen. Dementsprechend sind die beiden (ersten und zweiten) Wälzlager 38 zur Abstützung des Rotorträgers 9 an dem Gehäuse 12 radial zwischen dem Rotorträger 9 und einem hülsenförmigen Abstützbereich 41 des Ge- häuses 12 angeordnet. Das (dritte) Wälzlager 38 zur Abstützung / Lagerung der Verbindungswelle 8 relativ zum Gehäuse 12 ist zwischen diesem Abstützbereich 41 und der Verbindungswelle 8 eingesetzt. Der übrige Aufbau sowie die Funktionsweise entsprechen dem ersten Ausführungsbeispiel. Desweiteren ist nach dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 prinzipiell die Position der Trennkupplung 7 sowie der Getriebeeinrichtung 11 gegenüber dem ersten Ausführungsbeispiel verändert. Während Trennkupplung 7 und Getriebeeinrichtung 11 gemäß Fign. 1 bis 7 stets auf einer dem Getriebe 19 zugewandten axialen Seite der elektromotorischen Antriebseinheit 2 angeordnet sind, sind Trennkupplung 7 und Ge- triebeeinrichtung 11 nun auf einer der Verbrennungskraftmaschine 18 zugewandten axialen Seite der elektromotorischen Antriebseinheit 2 angeordnet. Die übrige Funkti- onsweise sowie der Aufbau sind wiederum aus dem ersten Ausführungsbeispiel bekannt. In conjunction with FIG. 8, an alternative storage possibility for this purpose is illustrated. According to FIG. 8, it is also possible to easily modify this bearing and correspondingly to support / support the housing 12 radially between the rotor carrier 9 and the connecting shaft 8. Accordingly, the two (first and second) roller bearings 38 for supporting the rotor carrier 9 are arranged on the housing 12 radially between the rotor carrier 9 and a sleeve-shaped support region 41 of the housing 12. The (third) rolling bearing 38 for supporting / supporting the connecting shaft 8 relative to the housing 12 is inserted between this supporting portion 41 and the connecting shaft 8. The remaining structure and the operation correspond to the first embodiment. Furthermore, according to the embodiment of FIG. 9, in principle, the position of the separating clutch 7 and the transmission device 11 with respect to the first embodiment is changed. While disconnect clutch 7 and transmission device 11 as shown in FIGS. 1 to 7 are always arranged on an axial side of the electromotive drive unit 2 facing the gear 19, separating clutch 7 and transmission device 11 are now arranged on an axial side of the electromotive drive unit 2 facing the internal combustion engine 18. The remaining func- onweise and the structure are in turn known from the first embodiment.
In anderen Worten ausgedrückt ist erfindungsgemäß ein Antriebsmodul für ein Hybrid- fahrzeug bestehend aus einer radial innen angeordneten elektrischen Maschine 2 (elektromotorischen Antriebseinheit / Elektromotor) vorgesehen. Der Rotor 4 der elektrischen Maschine / E- Maschine ist 2 über den Rotorträger 9 von beiden Seiten im Gehäuse 12 gelagert. Ein Planetengetriebe ist axial neben der E- Maschine 2 angeordnet. Mittels der Übersetzung im Planetengetriebe wird ein reduziertes Drehmoment der radial innenliegenden E- Maschine 2 auf das gleiche Drehmomentniveau, wie es bei die radial außen angeordneten E- Maschinen direkt erzeugt wird, gewandelt. Das Planetengetriebe wird abhängig von der Anwendung im Fahrzeug axial neben der E- Maschine 2 entweder getriebeseitig oder verbrennungsmotorseitig angeordnet (Fign. 2 und 9). Das Planetengetriebe wird zwischen dem Antrieb der E- Maschine 2 und der Trennkupplung 7 integriert. Eine vorteilhafte Ausführung bezüglich einer erhöhten Übersetzung im Planetengetriebe bietet folgende Anordnung dessen Zahnräder / Räder: Antrieb mittels des Sonnenrads 14, Abtrieb mittels des Planetenträgers 15 und das Hohlrad 35 ist fest. Die Übersetzung ist dabei i = 1+ z3/z1 (z3 steht für die Anzahl der Zähne des Hohlrades 35 und z1 für die Anzahl der Zähne des Sonnenrades 14. Das Sonnenrad 14 als Antrieb des Planetensatzes 16 ist mittels des Rotorträgers 9 mit dem Rotor 4 der E- Maschine 2 angebunden. Das Hohlrad 35 als festes Glied ist am Gehäuse 12 des Antriebsmoduls 1 axial- und radialfest angebunden. Der Planetenträger 15 als Abtrieb ist mit dem Außenlamellenträger 6 der Trennkupplung 7 angebunden. Der Außenlamellenträger 6 bildet über den Abtriebsflansch des Antriebs- moduls 1 eine radial weiche Anbindung und gleichzeitig eine axialfeste Lagerung an der Antriebswelle (Verbindungswelle 8) mittels eines Lagers 38. Die Antriebswelle 8 stellt eine Verbindung zum Verbrennungsmotor 18 dar und ist im Rotorträger 9 radial und axial gelagert (Fig. 7). Um die Lagerung der Antriebswelle 8 von den hohen Drehzahlbereiche der kleineren elektrischen Maschine 2 zu entkoppeln, wird das Gehäuse 12 des Antriebsmodul 1 radial zwischen dem Rotorträger 9 und der Antriebswelle 8 angeordnet (Fig. 8). Somit werden der Rotorträger 9 und die Flanschwelle an diesem Gehäuse 12 radial und axial gelagert. Die Antriebswelle 8 ist mit dem Innenlamellen- träger 5 der Trennkupplung 7 verbunden (Fig. 7). Im verbrennungsmotorischen Modus wird das Zugmoment des Verbrennungsmotors 18 mittels der Antriebswelle 7 und mittels dem an die Antriebswelle 7 angebundenen Innenlamellenträger 5 an die geschlossene Trennkupplung 7 eingeleitet. Von der geschlossenen Trennkupplung 7, die als normally closed und/oder normally open ausgeführt ist, wird das Zugmoment direkt mittels des Abtriebsflanschs an das Getriebe des Fahrzeugs weitergeleitet (Fig. 3). Im Boost- Modus wird ein zusätzliches Moment der E- Maschine 2 zu dem Zugmoment des Verbrennungsmotors 18 zugeschaltet. Das Moment der elektrischen Maschine 2 wird von dem angebundenen Rotorträger 9 an das Sonnenrad 14 des Plane- tensatzes 16 eingeleitet. Dieses Moment wird im Planetensatz 16 übersetzt und den an den Planetenträger 15 angebundenen Außenlamellenträger 6 der Trennkupplung 7 weitergeleitet. Das Boost- Moment wird wiederrum über den Abtriebsflansch (Verbindungselement 33) an das Getriebe 19 des Fahrzeugs weitergeleitet (Fig. 4). Im elektrischen Modus wird die Trennkupplung 7 geöffnet und der Verbrennungsmotor 18 von dem Abtrieb bzw. dem Fahrzeuggetriebe 19 entkoppelt. Der Momentenfluss der elektrischen Maschine 2 erfolgt wie im Boost- Modus (Fig. 5). Im Rekuperations-Modus ist die Trennkupplung 7 geöffnet. Das Moment aus dem Getriebe 19 des Fahrzeugs wird in die umgekehrte Richtung wie beim elektrischen Modus von der elektrischen Maschine 2 aufgenommen (Fig. 6). In other words, according to the invention, a drive module for a hybrid vehicle is provided, consisting of a radially inwardly arranged electric machine 2 (electromotive drive unit / electric motor). The rotor 4 of the electric machine / electric machine is mounted 2 on the rotor carrier 9 from both sides in the housing 12. A planetary gear is arranged axially adjacent to the E-machine 2. By means of the translation in the planetary gear, a reduced torque of the radially inner electric machine 2 to the same torque level, as it is generated directly in the radially outboard E machines, converted. Depending on the application in the vehicle, the planetary gear is arranged axially next to the electric machine 2 either on the transmission side or on the engine side (FIGS. 2 and 9). The planetary gear is integrated between the drive of the electric motor 2 and the separating clutch 7. An advantageous embodiment with respect to an increased ratio in the planetary gear provides the following arrangement whose gears / wheels: drive means of the sun gear 14, output by means of the planetary carrier 15 and the ring gear 35 is fixed. The ratio is i = 1 + z3 / z1 (z3 stands for the number of teeth of the ring gear 35 and z1 for the number of teeth of the sun gear 14. The sun gear 14 as a drive of the planetary gear set 16 is by means of the rotor carrier 9 with the rotor 4th The electric machine 2 is connected as a fixed member to the housing 12 of the drive module 1. The planet carrier 15 as an output is connected to the outer disk carrier 6 of the separating clutch 7. The outer disk carrier 6 forms over the output flange of the drive - Module 1 a radially soft connection and at the same time an axially fixed bearing on the drive shaft (connecting shaft 8) by means of a bearing 38. The drive shaft 8 is a connection to the engine 18 and is mounted radially and axially in the rotor carrier 9 (Fig To decouple the storage of the drive shaft 8 of the high speed ranges of the smaller electric machine 2, the housing 12 of the drive module 1 radially between the rotor carrier 9 and the drive shaft 8 is arranged (Fig. 8th). Thus, the rotor carrier 9 and the stub shaft are mounted on this housing 12 radially and axially. The drive shaft 8 is connected to the inner disk carrier 5 of the separating clutch 7 connected (Fig. 7). In the internal combustion engine mode, the traction torque of the internal combustion engine 18 is introduced to the closed separating clutch 7 by means of the drive shaft 7 and by means of the inner disk carrier 5 connected to the drive shaft 7. Of the closed separating clutch 7, which is designed as normally closed and / or normally open, the tensile torque is transmitted directly by means of the output flange to the transmission of the vehicle (Fig. 3). In boost mode, an additional torque of the electric motor 2 is switched on to the traction torque of the internal combustion engine 18. The torque of the electric machine 2 is introduced from the connected rotor carrier 9 to the sun gear 14 of the planetary set 16. This torque is translated in the planetary gearset 16 and forwarded to the planet carrier 15 connected to outer disk carrier 6 of the clutch 7. The boost torque is in turn forwarded via the output flange (connecting element 33) to the transmission 19 of the vehicle (FIG. 4). In electric mode, the separating clutch 7 is opened and the internal combustion engine 18 is decoupled from the output or the vehicle transmission 19. The torque flow of the electric machine 2 takes place as in the boost mode (FIG. 5). In recuperation mode, the separating clutch 7 is opened. The torque from the transmission 19 of the vehicle is received in the reverse direction as in the electric mode of the electric machine 2 (Fig. 6).
Bezuqszeichenliste Hybridantriebsmodul List of references Hybrid drive module
elektromotorische Antriebseinheit electromotive drive unit
Stator stator
Rotor rotor
erster Kupplungsbestandteil first coupling component
zweiter Kupplungsbestandteil second coupling component
Trennkupplung separating clutch
Verbindungswelle connecting shaft
Rotorträger rotorarm
Aktor actuator
Getriebeeinrichtung transmission device
Gehäuse casing
Hülsenbereich sleeve region
Sonnenrad sun
Planetenträger planet carrier
Planetenradsatz planetary gear
Planetenrad planet
Verbrennungskraftmaschine Internal combustion engine
Getriebe transmission
Antriebsstrang powertrain
erster Endbereich first end area
Aufnahmekontur Up Silhouette
Dämpfungseinrichtung attenuator
zweiter Endbereich second end area
Flansch flange
Aufnahmebereich reception area
erste Reiblamelle first friction plate
Aufnahmebereich reception area
zweite Reiblamelle Kolben second friction plate piston
Betätigungslager operation seat
Stellelement actuator
Verbindungselement Kerbverzahnung Connecting element serration
Hohlrad ring gear
Lagerbolzen bearing bolt
Scheibenbereich disk area
Wälzlager roller bearing
erster Lagerungsbereich zweiter Lagerungsbereich Abstützbereich first storage area second storage area support area
Leistungselektronik power electronics

Claims

Patentansprüche claims
1. Hybridantriebsmodul (1) für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer einen Stator (3) sowie einen Rotor (4) aufweisenden elektromotorischen Antriebseinheit (2), einer zwei drehfest miteinander verbindbare Kupplungsbestandteile (5, 6) aufweisenden Trennkupplung (7), wobei ein erster Kupplungsbestandteil (5) mit einer Verbindungswelle (8), die zur Drehkopplung mit einer Ausgangswelle einer Verbrennungskraftmaschine vorbereitet ist, rotatorisch verbunden ist und ein zweiter Kupplungsbestandteil (6) einerseits mit einem mit dem Rotor (4) verbundenen Rotorträger (9) rotatorisch gekoppelt ist, andererseits zur Drehkopplung mit einer Getriebewelle eines Getriebes vorbereitet ist, sowie einem Aktor (10) zum Verstellen der Trennkupplung (7) zwischen einer eingekuppelten Stellung und einer ausgekuppelten Stellung, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (7) sowie der Aktor (10) axial außerhalb des Rotors (4) angeordnet sind und eine den Rotorträger (9) mit dem zweiten Kupplungsbestandteil (6) rotatorisch koppelnde Getriebeeinrichtung (11 ) axial zwischen der Trennkupplung (7) und der elektromotorischen Antriebseinheit (2) vorgesehen ist. 1. hybrid drive module (1) for a drive train of a motor vehicle, comprising a stator (3) and a rotor (4) having electromotive drive unit (2), a two rotatably interconnectable coupling components (5, 6) having separating clutch (7), wherein a first coupling component (5) with a connecting shaft (8), which is prepared for rotational coupling with an output shaft of an internal combustion engine, rotatably connected and a second coupling component (6) on the one hand rotatably coupled to a rotor carrier (9) connected to the rotor (4) on the other hand is prepared for rotary coupling with a transmission shaft of a transmission, and an actuator (10) for adjusting the separating clutch (7) between a coupled position and a disengaged position, characterized in that the separating clutch (7) and the actuator (10) axially outside the rotor (4) are arranged and one the rotor carrier (9) with the second Coupling component (6) rotatably coupling gear means (11) axially between the separating clutch (7) and the electric motor drive unit (2) is provided.
2. Hybridantriebsmodul (1) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (9) an einem den Stator (3) aufnehmenden Gehäuse (12) des Hybridantriebsmoduls (1) gelagert ist. 2. hybrid drive module (1) according to claim 1, characterized in that the rotor carrier (9) on a stator (3) receiving the housing (12) of the hybrid drive module (1) is mounted.
3. Hybridantriebsmodul (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) des Hybridantriebsmoduls (1) radial außerhalb eines Hülsenbereiches (13) des Rotorträgers (9) oder radial zwischen einem Hülsenbereich (13) des Rotorträgers (9) und der Verbindungswelle (8) an dem Rotorträger (9) abgestützt ist. 3. hybrid drive module (1) according to claim 2, characterized in that the housing (12) of the hybrid drive module (1) radially outside a sleeve portion (13) of the rotor carrier (9) or radially between a sleeve portion (13) of the rotor carrier (9) and the connecting shaft (8) is supported on the rotor carrier (9).
4. Hybridantriebsmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungswelle (8) an dem Rotorträger (9) oder dem Gehäuse (12) des Hybridantriebsmoduls (1) drehbar gelagert ist. 4. hybrid drive module (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the connecting shaft (8) on the rotor carrier (9) or the housing (12) of the hybrid drive module (1) is rotatably mounted.
5. Hybridantriebsmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11) als ein Planetengetriebe ausgestaltet ist. 5. hybrid drive module (1) according to one of claims 1 to 4, characterized in that the transmission device (11) is designed as a planetary gear.
6. Hybridantriebsmodul (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Sonnenrad (14) der Getriebeeinrichtung (11 ) mit dem Rotorträger (9) drehfest verbunden ist und/oder ein Planetenträger (15) eines Planetenradsatzes (16) der Getriebeeinrichtung (11) mit dem zweiten Kupplungsbestandteil (6) drehfest verbunden ist. 6. hybrid drive module (1) according to claim 5, characterized in that a sun gear (14) of the transmission device (11) with the rotor carrier (9) is rotatably connected and / or a planet carrier (15) of a planetary gear set (16) of the transmission device (11 ) is rotatably connected to the second coupling component (6).
7. Hybridantriebsmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinrichtung (11 ) entweder verbrennungs- kraftmaschinenseitig oder getriebeseitig zur elektromotorischen Antriebseinheit (2) angeordnet ist. 7. hybrid drive module (1) according to one of claims 1 to 6, characterized in that the transmission device (11) either combustion engine side or the transmission side to the electric motor drive unit (2) is arranged.
8. Hybridantriebsmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (7) als Lamellenkupplung ausgestaltet ist, bei der der erste Kupplungsbestandteil (5) ein Innenlamellenträ- ger ist und der zweite Kupplungsbestandteil (6) ein Außenlamellenträger ist. 8. hybrid drive module (1) according to one of claims 1 to 7, characterized in that the separating clutch (7) is designed as a multi-plate clutch, in which the first coupling component (5) is an inner disc carrier and the second clutch component (6) is an outer disc carrier is.
9. Hybridantriebsmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest teilweise radial über dem Stator (3) der elektromotorischen Antriebseinheit (2) vorzugsweise integriert in das den Stator (3) aufnehmende Gehäuse (12) eine Leistungselektronik (42) vorgesehen ist. 9. hybrid drive module (1) according to one of claims 1 to 8, characterized in that at least partially radially above the stator (3) of the electric motor drive unit (2) preferably integrated into the said stator (3) receiving housing (12) power electronics ( 42) is provided.
10. Antriebsstrang (20) für ein Kraftfahrzeug mit einem Hybridantriebsmodul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 9. 10. powertrain (20) for a motor vehicle with a hybrid drive module (1) according to one of claims 1 to 9.
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