WO2018219403A1 - Hybridmodul und antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug - Google Patents

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WO2018219403A1
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hybrid module
rotor
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combustion engine
transmission
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Steffen Lehmann
Bernhard Walter
Andreas Trinkenschuh
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the invention relates to a hybrid module for a motor vehicle for coupling an internal combustion engine and a drive arrangement for a motor vehicle.
  • FIG. 1 shows a typical one
  • the hydrodynamic converter A of a stepped automatic or CVT transmission or transmission with stepless transmission has a converter unit A1 with a pump, a turbine and a stator, a converter lock-up clutch A2 and a torsional vibration damper A3.
  • the present invention is based on the object, a cost-producible and in particular with a hybridized
  • Step automatic transmission to provide couplable hybrid module with efficiently used space.
  • Claim 8 which comprises the hybrid module according to the invention.
  • Advantageous embodiments of the hybrid module according to the invention are specified in the dependent claims 2-7.
  • Advantageous embodiments of Drive arrangement according to the invention are specified in the subclaims 9 and 10.
  • axial in the context of the present invention always refers to the axis of rotation of the electric machine and the separating clutch.
  • the invention relates to a hybrid module for a motor vehicle for coupling an internal combustion engine, which is a separating clutch, with the torque from the internal combustion engine to the hybrid module is transferable and with which the hybrid module is separable from the internal combustion engine,
  • the hybrid module comprises a rotatably connected to the rotor rotor carrier, wherein the rotor carrier for transporting an actuating fluid for actuating the separating clutch forms a first channel.
  • the electric machine should also have a stator to which the rotor can perform a relative rotational movement.
  • the hybrid module according to the invention may comprise a dual clutch device, with the torque from the electric machine and / or from the separating clutch to a drive train is transferable, wherein the
  • Double clutch device comprises a first part clutch and a second part clutch. This means that an inventive so-called P2 hybrid module with oil-cooled clutch replaces a hydrodynamic converter of a stepped automatic or CVT transmission.
  • hydrodynamic converter allows the hybrid module according to the invention an excessively high torque at a start by means of the electric
  • the rotor carrier forms a second channel for transporting cooling fluids for the purpose of cooling the separating clutch.
  • the cooling can be realized in particular during the starting process or when switching a connected transmission.
  • a second fluid flow for cooling the separating clutch is realized by a respective channel in the rotor carrier. It is thus used an oil flow for cooling, otherwise in conventional embodiments for filling the transducer
  • a respective channel can serve for the direct guidance of a fluid flow, or also for the passage of a conduit element, such as a tube or hose, which is set up for the transport of the fluid.
  • a respective channel is adapted to carry a liquid fluid, such as oil.
  • part of the rotor carrier may be a rotor hub, which is non-rotatably connected or connected to a shaft, such as a transmission input shaft.
  • the first channel and / or the second channel may be formed by the rotor hub or pass through the rotor hub.
  • the rotor hub serves to distribute fluid.
  • the rotor hub is also for transmitting torque from the rotor of the electric machine to the Shaft or designed in the opposite direction.
  • a rotary feedthrough to be associated with the first channel and / or the second channel, which allows the fluid to flow into the channel during rotation of the rotor carrier.
  • the rotor carrier or the rotor hub can be fluidically coupled to a rotary feedthrough, so that the oil can be introduced from a connected to the hybrid module gear in the rotating state of the rotor carrier or the rotor hub in this and in a corresponding manner the operation of Disconnect or cooling of the clutch is guaranteed.
  • the rotor carrier can be rotationally mounted by means of a rotary bearing, which is supported at least radially on a housing of the hybrid module.
  • the rotor of the electric machine fixedly connected to the rotor carrier is also indirectly mounted rotatably on the housing of the hybrid module.
  • the housing may extend in sections between the rotor carrier and a transmission-side connection position of the hybrid module.
  • This transmission-side connection position defines a position in the axial direction and can be formed in particular by a machine element on the rotor carrier or the rotor hub, such as, for example, a spline, with the torque from the rotor carrier or the rotor hub to a transmission input shaft is transferable.
  • the hybrid module is mounted on a connected or connected one
  • a sealing element in particular a sealing plate, which has the function of an intermediate wall between a connected or connected combustion unit or a torsion damper and the separating clutch of the hybrid module.
  • This connection position facing a connected or connected combustion aggregate defines a position in the axial direction and can be in particular by a machine element, and for example a further spline on an input shaft with which torque can be transmitted from an output shaft of a combustion aggregate to the hybrid module.
  • this sealing element in the form of an intermediate wall and a
  • the rotor carrier can form a third channel through which a
  • Compensation fluid of the separating clutch can be fed, wherein the compensation fluid serves to prevent accidental closing of the clutch under speed.
  • Another aspect of the present invention is a drive arrangement for a motor vehicle, comprising a hybrid module according to the invention and a transmission, wherein the hybrid module is mechanically connected to the transmission via at least one clutch of the hybrid module. This coupling is used for starting with
  • This coupling of the hybrid module can also be a part of a clutch
  • the drive assembly may further comprise a non-rotatably connected to the hybrid module combustion unit and a torsion damper, which is arranged axially on the side of the combustion unit. Furthermore, the drive arrangement form a drying space in which the torsion damper is arranged. This drying space is axially limited preferably by the sealing element of the hybrid module.
  • FIG. 3 shows a hybrid module according to the invention in a full section.
  • FIG. 1 has already been discussed to explain the state of the art.
  • the hybrid module according to the invention shown in partial section in FIG. 2 is constructed as follows:
  • the hybrid module 1 comprises an electric machine 10 which in turn comprises a stator 1 1 and a rotor 12 located radially therein.
  • a torsion damper 30 is arranged, from which a torque via a first spline to the input shaft 20 is transferable.
  • the input shaft 20 is rotationally fixedly connected to an inner disk carrier 41 of a separating clutch 40.
  • the outer disk carrier 42 of the separating clutch 40 In turn, rotationally fixed to a rotor carrier 50 is connected, which is rotationally fixed to the rotor 12 of the electric machine 10 is connected.
  • the rotor carrier 50 is rotatably connected to a rotor hub 52 via a welded connection 51 shown here by way of example.
  • the rotor hub 52 is to be understood as a component of the rotor carrier 50 due to the rotationally fixed connection with the rotor carrier 50.
  • the rotor hub 52 is torque-connected to a transmission input shaft 60 by means of a second spline.
  • Transmission input shaft 60 transmitted.
  • torque applied by the electric machine 10 can be transmitted to the transmission input shaft 60 via the rotor carrier 50 and the rotor hub 52.
  • torque applied to the transmission input shaft can also be introduced via the rotor hub 52 into the rotor carrier 50 into the electric machine 10 for the purpose of recuperation.
  • the hybrid module 1 is configured in such a way that a first channel 81, which is designed to realize a first fluid flow 101, such as, for example, an oil flow, is configured in the rotor hub 52 to actuate the separating clutch 40.
  • a first fluid flow 101 such as, for example, an oil flow
  • an actuating fluid 100 can be supplied to the actuating cylinder 43 of the separating clutch 40 through this first channel 81 in order to actuate or close the separating clutch 40 while building up a corresponding pressure.
  • the first fluid stream 101 can be supplied to the hybrid module 1 of the transmission, not shown here.
  • hybrid module 1 the rotor hub 52 a second channel 82, which connects to a coaxial central bore 84. Through this second channel 82, the separating clutch 40, a cooling fluid 102 with a second fluid flow 103rd be supplied. As a result, the separating clutch 40 can be cooled in a simple manner.
  • the rotor hub 52 also has a third channel 83, which also has
  • Actuating cylinder 43 of the separating clutch 40 is used. With this compensation fluid 104 in a third fluid flow, a counterpressure can be exerted on the actuating cylinder 43 under rotational speed, so that unintentional closing of the clutch under rotational speed is prevented.
  • the hybrid module 1 comprises a housing 70 which surrounds the electric machine 10 and at a transmission-side connection position 90 between the hybrid module or between the electric machine and the
  • Disconnect coupling 40 and a to be connected, not shown transmission extends. It can be seen that the rotor hub 52 is mounted on the housing 70 by means of a rotary bearing in the form of a first rotary bearing 73.
  • the hybrid module 1 comprises a sealing element 71 in the form of a sealing plate or an intermediate wall. This sealing element 71 seals a drying space 32, in which the
  • Torsionsdämpfer 30 is, from the rest, covered by the hybrid module 1 space. As a result, it is possible that the torsion damper 30 can be operated dry and the separating clutch can be supplied with actuation fluid 100 and cooling fluid 102.
  • the input shaft 20 is mounted on the sealing element 71 by means of a second rotation bearing 75.
  • a local seal is by means of a
  • Radial shaft seal 72 realized.
  • a needle bearing 76 is provided for a radial bearing of the rotor hub 52 with respect to the input shaft 20.
  • a rotor position sensor 74 is fixed to the housing 70 and capable of detecting the rotational position of the rotor carrier 50.
  • first channel 81 is a rotary feedthrough 1 10th
  • Fig. 2 thus shows a hybrid module 1 according to the invention, in which instead of a
  • an electric machine 10 is provided.
  • the electric machine 10 can, if necessary by an additional
  • Torque provide an excess of torque during startup.
  • the electric machine 10 may take on other hybrid functions such as electric driving, recuperation, and so on.
  • FIG. 3 shows in a full section that, in particular, the cooling fluid 102 is again supplied to a fluid or oil sump 120 via overflow bores 15, wherein the fluid or oil level is such that an air gap 125 of the electric machine 10 is as fluid as possible. or oil-free.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine und eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug. Das Hybridmodul (1) umfasst eine Trennkupplung (40), mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul (1) übertragbar ist und mit der das Hybridmodul (1) von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, sowie eine elektrische Maschine (10) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor (11); und einen mit dem Rotor (11) drehfest verbundenen Rotorträger (50), wobei der Rotorträger (50) einen ersten Kanal (81) ausbildet zum Transport eines Betätigungs-Fluides (100) zum Betätigen der Trennkupplung (40). Mit dem hier vorgeschlagenen Hybridmodul wird eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, die mit geringstem Bauraum und Nutzung von bereits etablierten Fertigungsmöglichkeiten und herkömmlichen Bauteilen kostengünstig einen elektromotorischen Betrieb und den Betrieb eines Verbrennungsaggregats kombinieren kann.

Description

Hybridmodul und Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine und eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug.
In der Kraftfahrzeugtechnik sind unterschiedliche Ansätze für die Übertragung eines Drehmomentes von einem Verbrennungsaggregat auf ein Getriebe eines
Kraftfahrzeugs bekannt. So zeigt zum Beispiel Fig. 1 einen typischen
hydrodynamischen Wandler A eines Stufenautomaten oder CVT-Getriebes bzw. Getriebes mit stufenloser Übersetzung. Der Wandler A weist eine Wandlereinheit A1 mit einer Pumpe, einer Turbine und einem Leitrad, eine Wandler- Überbrückungskupplung A2 und einen Torsionsschwingungsdämpfer A3 auf.
Des Weiteren ist ein hybridisiertes Stufenautomatikgetriebe bekannt, bei welchem einem Wandler mit Torsionsdämpfer und Wandler-Überbrückungskupplung eine elektrische Maschine mit einer Trennkupplung vorgeschaltet ist. Nachteilig an diesem System ist allerdings ein erheblich zusätzlicher Bauraumbedarf, im Vergleich zu nichthybridisierten Stufenautomatikgetriebe.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein kostengünstig herstellbares und insbesondere mit einem hybridisierten
Automatikgetriebe, wie zum Beispiel ein CVT- oder
Stufenautomatikgetriebe, koppelbares Hybridmodul mit effizient genutztem Bauraum zur Verfügung zu stellen.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hybridmodul nach Anspruch 1 gelöst. Ergänzend wird eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug gemäß
Anspruch 8 zur Verfügung gestellt, welches das erfindungsgemäße Hybridmodul umfasst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Hybridmoduls sind in den Unteransprüchen 2-7 angegeben. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebsanordnung sind in den Unteransprüchen 9 und 10 angegeben.
Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Der Begriff„axial" bezieht sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Drehachse der elektrischen Maschine und der Trennkupplung.
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine, welches eine Trennkupplung, mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist,
sowie eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor umfasst. Des Weiteren umfasst das Hybridmodul einen mit dem Rotor drehfest verbundenen Rotorträger, wobei der Rotorträger zum Transport eines Betätigungs-Fluides zum Betätigen der Trennkupplung einen ersten Kanal ausbildet. Die elektrische Maschine sollte ebenfalls einen Stator aufweisen, zu dem der Rotor eine Relativ-Rotationsbewegung ausführen kann.
Weiterhin kann das erfindungsgemäße Hybridmodul eine Doppelkupplungsvorrichtung aufweisen, mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine und/ oder von der Trennkupplung auf einen Antriebsstrang übertragbar ist, wobei die
Doppelkupplungsvorrichtung eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung aufweist. Das bedeutet, dass ein erfindungsgemäßes, sogenanntes P2-Hybridmodul mit ölgekühlter Kupplung einen hydrodynamischen Wandler eines Stufenautomaten oder CVT-Getriebes ersetzt.
Es wird somit ein Ölstrom genutzt, der bei Ausführungsformen mit hydrodynamischem Wandler zum Betätigen der Wandler-Überbrückungskupplung genutzt wurde, um die Anfahr- und Trennkupplung zu betätigen. Es sind demzufolge derartige Getriebeeinrichtungen konstruktiv nur noch im geringen Umfang zu verändern, um anstelle der hydrodynamischen Wandler einen
elektromotorischen Antrieb zu integrieren. In entsprechender Weise können derartige Bauraum-effiziente Hybridmodule mit sehr geringen Herstellungskosten bereitgestellt werden. Im Gegensatz zu einer herkömmlichen Ausführungsformen mit
hydrodynamischen Wandler ermöglicht das erfindungsgemäße Hybridmodul ein Überhöhen eines Drehmoments bei einem Anfahren mittels der elektrischen
Maschine. In vorteilhafter Ausgestaltung des Hybridmoduls ist vorgesehen, dass der Rotorträger einen zweiten Kanal ausbildet zum Transport Kühl-Fluides zwecks Kühlung der Trennkupplung. Die Kühlung kann insbesondere beim Anfahrvorgang bzw. beim Schalten eines angeschlossenen Getriebes realisiert werden.
Das bedeutet, dass neben einem ersten Fluid-Strom zu Betätigung der Trennkupplung ein zweiter Fluid-Strom zur Kühlung der Trennkupplung durch einen jeweiligen Kanal im Rotorträger realisiert wird. Es wird somit ein Ölstrom zur Kühlung genutzt, der sonst bei herkömmlichen Ausführungsformen zum Befüllen des Wandlers
Verwendung fand.
Ein jeweiliger Kanal kann zur unmittelbaren Führung eines Fluid-Stroms dienen, oder auch zur Durchführung eines Leitungselementes, wie zum Beispiel eines Rohres oder auch Schlauches, welches zum Transport des Fluides eingerichtet ist.
Insbesondere ist ein jeweiliger Kanal dazu eingerichtet, ein flüssiges Fluid zu transportieren, wie zum Beispiel Öl. Weiterhin kann Bestandteil des Rotorträgers eine Rotornabe sein, die drehfest mit einer Welle, wie zum Beispiel einer Getriebeeingangswelle, verbindbar oder verbunden ist.
In dieser Ausführungsform kann auch der erste Kanal und/oder der zweite Kanal durch die Rotornabe ausgebildet sein bzw. durch die Rotornabe hindurch führen. Demzufolge dient die Rotornabe zur Verteilung von Fluid. Die Rotornabe ist weiterhin zur Weiterleitung von Drehmoment vom Rotor der elektrischen Maschine auf die Welle bzw. in umgekehrter Richtung ausgestaltet. Vorzugsweise ist die Rotornabe mit einer Steckverzahnung auf der Welle drehfest angeordnet bzw. anordbar.
Zwecks Zuführung des jeweiligen Fluides bei Rotation des den jeweiligen Kanal ausbildenden Rotorträgers ist vorgesehen, dass dem ersten Kanal und/ oder dem zweiten Kanal jeweils eine Drehdurchführung zugeordnet ist, welche das Einströmen des Fluides in den Kanal bei Rotation des Rotorträgers ermöglicht.
Das bedeutet, dass der Rotorträger bzw. die Rotornabe strömungstechnisch mit einer Drehdurchführung gekoppelt sein kann, so das Öl von einem an das Hybridmodul angeschlossenen Getriebe auch im rotierenden Zustand des Rotorträgers bzw. der Rotornabe in diese eingebracht werden kann und in entsprechender Weise die Betätigung der Trennkupplung bzw. die Kühlung der Trennkupplung gewährleistet ist.
Der Rotorträger kann mittels einer Drehlagerung rotatorisch gelagert sein, die sich zumindest radial an einem Gehäuse des Hybridmoduls abstützt.
In entsprechender Weise ist auch der mit dem Rotorträger fest verbundene Rotor der elektrischen Maschine indirekt am Gehäuse des Hybridmoduls drehgelagert.
In einer einfachen konstruktiven Ausführungsform ist vorgesehen, dass auch eine axiale Abstützung der Drehlagerung durch das Gehäuse des Hybridmoduls erfolgt.
Des Weiteren kann sich das Gehäuse abschnittsweise zwischen dem Rotorträger und einer getriebeseitigen Anschlussposition des Hybridmoduls erstrecken.
Diese getriebeseitige Anschlussposition definiert dabei eine Position in axialer Richtung und kann insbesondere durch ein Maschinenelement am Rotorträger bzw. der Rotornabe ausgebildet sein, so wie zum Beispiel eine Steckverzahnung, mit der Drehmoment vom Rotorträger bzw. der Rotornabe auf eine Getriebeeingangswelle übertragbar ist.
Das bedeutet, dass der Rotorträger an einer dem an das Hybridmodul
anzuschließenden oder angeschlossenen Getriebe zugewandten Seite rotatorisch gelagert ist. Zur Ausbildung eines Trockenraums kann des Weiteren vorgesehen sein, dass das Hybridmodul auf einer einem anzuschließenden oder angeschlossenen
Verbrennungsaggregat zugewandten Anschlussposition ein Dichtungselement, insbesondere ein Dichtungsblech, aufweist, welches die Funktion einer Zwischenwand zwischen einem anzuschließenden oder angeschlossenen Verbrennungsaggregat bzw. einem Torsionsdämpfer und der Trennkupplung des Hybridmoduls aufweist. Diese einem anzuschließenden oder angeschlossenen Verbrennungsaggregat zugewandte Anschlussposition definiert dabei eine Position in axialer Richtung und kann insbesondere durch ein Maschinenelement sein, sowie zum Beispiel eine weitere Steckverzahnung an einer Eingangswelle, mit der Drehmoment von einer Ausgangswelle eines Verbrennungsaggregats auf das Hybridmodul übertragbar ist. Dabei kann dieses Dichtungselement in Form einer Zwischenwand auch eine
Lagerungsfunktion übernehmen, wie zum Beispiel ein Drehlager aufnehmen, mit dem eine Eingangswelle des Hybridmoduls rotatorisch lagerbar ist.
Zu dem kann der Rotorträger einen dritten Kanal ausbilden, durch den ein
Kompensations-Fluid der Trennkupplung zuführbar ist, wobei das Kompensations- Fluid dazu dient, ein ungewolltes Schließen der Kupplung unter Drehzahl zu verhindern. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein erfindungsgemäßes Hybridmodul sowie ein Getriebe, wobei das Hybridmodul mit dem Getriebe mechanisch über wenigstens eine Kupplung des Hybridmoduls verbunden ist. Diese Kupplung dient zum Anfahren mit
Verbrennungsmotor und zum Trennen desselben vom Antriebsstrang bei
elektromotorischem Betrieb.
Diese Kupplung des Hybridmoduls kann dabei auch eine Teilkupplung einer
Doppelkupplungsvorrichtung sein, mit der die Drehmoment-Übertragung von der Trennkupplung auf eine Getriebeeingangswelle realisierbar ist. Die Antriebsanordnung kann dabei weiterhin ein drehfest mit dem Hybridmodul verbundenes Verbrennungsaggregat sowie einen Torsionsdämpfer umfassen, der axial auf der Seite des Verbrennungsaggregats angeordnet ist. Weiterhin kann die Antriebsanordnung einen Trockenraum ausbilden, in dem der Torsionsdämpfer angeordnet ist. Dieser Trockenraum ist axial vorzugsweise durch das Dichtungselement des Hybridmoduls begrenzt.
Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in
Fig. 1 : ein hydrodynamischer Wandler eines Stufenautomaten gemäß des Standes der Technik,
Fig. 2: ein erfindungsgemäßes Hybridmodul in einem Teilschnitt, und
Fig. 3: ein erfindungsgemäßes Hybridmodul in einem Vollschnitt.
Auf Figur 1 wurde bereits zur Erläuterung des Standes der Technik eingegangen. Das im Teilschnitt in Figur 2 dargestellte erfindungsgemäße Hybridmodul ist folgendermaßen aufgebaut:
Das erfindungsgemäße Hybridmodul 1 umfasst eine elektrische Maschine 10, welche wiederum einen Stator 1 1 und radial darin befindlich einen Rotor 12 umfasst.
Auf einer Eingangswelle 20 ist ein Torsionsdämpfer 30 angeordnet, von dem ein Drehmoment über eine erste Steckverzahnung auf die Eingangswelle 20 übertragbar ist.
Die Eingangswelle 20 ist rotationsfest mit einem Innenlamellenträger 41 einer Trennkupplung 40 verbunden. Der Außenlamellenträger 42 der Trennkupplung 40 wiederum ist rotationsfest mit einem Rotorträger 50 verbunden, der rotationsfest an den Rotor 12 der elektrischen Maschine 10 angeschlossen ist.
Der Rotorträger 50 ist über eine hier beispielhaft dargestellte Schweißverbindung 51 mit einer Rotornabe 52 rotationsfest verbunden.
Im Sinne der Erfindung ist die Rotornabe 52 aufgrund der drehfesten Verbindung mit dem Rotorträger 50 als ein Bestandteil des Rotorträgers 50 zu verstehen.
Die Rotornabe 52 ist mittels einer zweiten Steckverzahnung drehmoment-schlüssig mit einer Getriebeeingangswelle 60 verbunden.
Derart lässt sich ein Drehmoment vom Torsionsdämpfer 30 in die Eingangswelle 20 einbringen und von dieser über den Innenlamellenträger 41 und den
Außenlamellenträger 42 der Trennkupplung 40 in deren geschlossenem Zustand auf den Rotorträger 50 und demzufolge auf die Rotornabe 52 und auf die
Getriebeeingangswelle 60 übertragen. Ebenfalls kann von der elektrischen Maschine 10 aufgebrachtes Drehmoment über den Rotorträger 50 und die Rotornabe 52 auf die Getriebeeingangswelle 60 übertragen werden.
In entsprechender Weise kann auch an der Getriebeeingangswelle anliegendes Drehmoment über die Rotornabe 52 den Rotorträger 50 in die elektrische Maschine 10 zwecks Rekuperation eingebracht werden.
Das erfindungsgemäße Hybridmodul 1 ist derart ausgestaltet, dass zur Betätigung der Trennkupplung 40 in der Rotornabe 52 ein erster Kanal 81 ausgebildet ist, der zur Realisierung eines ersten Fluid-Stroms 101 , wie zum Beispiel eines Ölstroms, ausgestaltet ist. Durch diesen ersten Kanal 81 kann somit ein Betätigung-Fluid 100 bei gleichzeitiger Verteilung dem Betätigungszylinder 43 der Trennkupplung 40 zugeführt werden, um unter Aufbau eines entsprechenden Drucks die Trennkupplung 40 zu betätigen bzw. zu schließen. Der erste Fluid-Strom 101 kann dabei dem Hybridmodul 1 von dem hier nicht dargestellten Getriebe zugeführt werden.
Des Weiteren umfasst in der hier dargestellten Ausführungsform des
erfindungsgemäßen Hybridmoduls 1 die Rotornabe 52 einen zweiten Kanal 82, der sich an eine koaxiale zentrale Bohrung 84 anschließt. Durch diesen zweiten Kanal 82 kann der Trennkupplung 40 ein Kühl-Fluid 102 mit einem zweiten Fluid-Strom 103 zugeführt werden. Dadurch lässt sich in einfacher Weise die Trennkupplung 40 kühlen.
In einer weiterführenden Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridmoduls weist die Rotornabe 52 außerdem einen dritten Kanal 83 auf, der ebenfalls
strömungstechnisch mit der zentralen Bohrung 84 verbunden ist, und der zur
Zuführung eines Kompensations-Fluides104 auf die Rückseite des
Betätigungszylinders 43 der Trennkupplung 40 dient. Mit diesem Kompensations-Fluid 104 in einem dritten Fluid-Strom lässt sich unter Drehzahl ein Gegendruck auf den Betätigungszylinder 43 ausüben, sodass ein ungewolltes Schließen der Kupplung unter Drehzahl verhindert wird.
Weiterhin umfasst das Hybridmodul 1 ein Gehäuse 70, welches die elektrische Maschine 10 umgibt und sich an einer getriebeseitigen Anschlussposition 90 zwischen dem Hybridmodul bzw. zwischen dessen elektrischer Maschine sowie der
Trennkupplung 40 und einem anzuschließenden, hier nicht dargestellten Getriebe erstreckt. Es ist ersichtlich, dass die Rotornabe 52 mittels einer Drehlagerung in Form eines ersten Rotationslagers 73 am Gehäuse 70 gelagert ist.
Auf der dieser Position axial gegenüberliegenden Seite, nämlich auf der dem
Verbrennungsaggregat zugewandte Anschlussposition 91 , umfasst das Hybridmodul 1 ein Dichtungselement 71 in Form eines Dichtungsbleches bzw. einer Zwischenwand. Dieses Dichtungselement 71 dichtet einen Trockenraum 32, in dem sich der
Torsionsdämpfer 30 befindet, vom restlichen, vom Hybridmodul 1 umfassten Raum ab. Dadurch ist es möglich, dass der Torsionsdämpfer 30 trocken betrieben werden kann und die Trennkupplung mit Betätigung-Fluid 100 sowie Kühl-Fluid 102 versorgt werden kann. Die Eingangswelle 20 ist dabei mittels eines zweiten Rotationslagers 75 am Dichtungselement 71 gelagert. Eine dortige Dichtung ist mittels eines
Radialwellendichtrings 72 realisiert. Für eine radiale Lagerung der Rotornabe 52 in Bezug zur Eingangswelle 20 ist ein Nadellager 76 vorgesehen.
Ein Rotorlagesensor 74 ist fest am Gehäuse 70 angeordnet und in der Lage, die rotatorische Position des Rotorträgers 50 festzustellen. Zur Zuführung des Betätigungs-Fluides 100 in den in der Rotornabe 52 ausgebildeten ersten Kanal 81 dient eine Drehdurchführung 1 10.
Fig. 2 zeigt somit ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 1 , bei dem statt eines
Wandlers bauraumneutral eine elektrische Maschine 10 vorgesehen ist. Die elektrische Maschine 10 kann bei Bedarf durch ein zusätzliches
Drehmoment ein Überhöhen eines Drehmoments beim Anfahren vorsehen. Zusätzlich kann die elektrische Maschine 10 weitere Hybridfunktionen wie zum Beispiel ein elektrisches Fahren, ein Rekuperieren usw. übernehmen.
Figur 3 zeigt in einem Vollschnitt, dass insbesondere das Kühl-Fluid 102 über Überlaufbohrungen 1 15 wieder einem Fluid- bzw. Ölsumpf 120 zugeführt wird, wobei der Fluid- bzw. Ölstand derart ist, dass ein Luftspalt 125 der elektrischen Maschine 10 möglichst fluid- bzw. ölfrei ist.
Mit dem hier vorgeschlagenen Hybridmodul wird eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, die mit geringstem Bauraum und Nutzung von bereits etablierten
Fertigungsmöglichkeiten und herkömmlichen Bauteilen kostengünstig einen elektromotorischen Betrieb und den Betrieb eines Verbrennungsaggregats
kombinieren kann.
Bezugszeichenliste
A hydrodynamischer Wandler
A1 Wandlereinheit
A2 Wandler-Überbrückungskupplung
A3 Torsionsschwingungsdämpfer
1 Hybridmodul
10 elektrische Maschine
1 1 Stator
12 Rotor
20 Eingangswelle
30 Torsionsdämpfer
31 Erste Steckverzahnung
32 Trockenraum
40 Trennkupplung
41 Innenlamellenträger
42 Aussenlamellenträger
43 Betätigungszylinder
50 Rotorträger
51 Schweißverbindung
52 Rotornabe
53 Zweite Steckverzahnung
60 Getriebeeingangswelle
70 Gehäuse
71 Dichtungselement
72 Radialwellendichtring
73 erstes Rotationslager
74 Rotorlagesensor
75 zweites Rotationslager
76 Nadellager
81 erster Kanal 82 zweiter Kanal
83 dritter Kanal
84 zentrale Bohrung
90 getriebeseitige Anschlussposition
91 dem Verbrennungsaggregat zugewandte Anschlussposition
100 Betätigungs-Fluid
101 erster Fluid-Strom
102 Kühl-Fluid
103 zweiter Fluid-Strom
104 Kompensations-Fluid
105 dritter Fluid-Strom
1 10 Drehdurchführung
1 15 Überlaufbohrung
120 Sumpf
125 Luftspalt

Claims

Patentansprüche
Hybridmodul (1 ) für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer
Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine Trennkupplung (40), mit der
Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul (1 ) übertragbar ist und mit der das Hybridmodul (1 ) von der
Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, sowie eine elektrische Maschine (10) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor (1 1 ); und einen mit dem Rotor (1 1 ) drehfest verbundenen Rotorträger (50), wobei der Rotorträger (50) einen ersten Kanal (81 ) ausbildet zum Transport eines Betätigungs-Fluides (100) zum Betätigen der Trennkupplung (40).
Hybridmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotorträger (50) einen zweiten Kanal (82) ausbildet zum Transport Kühl-Fluides (102) zwecks Kühlung der Trennkupplung (40).
Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass Bestandteil des Rotorträgers (50) eine Rotornabe (52) ist, die drehfest mit einer Welle, wie zum Beispiel einer Getriebeeingangswelle (60), verbindbar oder verbunden ist.
Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass dem ersten Kanal (81 ) und/ oder dem zweiten Kanal (82) jeweils eine Drehdurchführung (1 10) zugeordnet ist, welche das Einströmen des Fluides in den Kanal (81 ,82) bei Rotation des Rotorträgers (50) ermöglicht.
Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass der Rotorträger (50) mittels einer Drehlagerung rotatorisch gelagert ist, die sich zumindest radial an einem Gehäuse (70) des Hybridmoduls (1 ) abstützt.
6. Hybndmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Gehäuse (70) abschnittsweise zwischen dem Rotorträger (50) und einer getriebeseitigen Anschlussposition (90) des Hybridmoduls (1 ) erstreckt.
7. Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, dass das Hybridmodul (1 ) auf einer einem anzuschließenden oder angeschlossenen Verbrennungsaggregat zugewandten Anschlussposition (91 ) ein Dichtungselement (71 ), insbesondere ein Dichtungsblech, aufweist, welches die Funktion einer Zwischenwand zwischen einem anzuschließenden oder angeschlossenen Verbrennungsaggregat bzw. einem Torsionsdämpfer (30) und der Trennkupplung (40) des Hybridmoduls (1 ) aufweist.
8. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Hybridmodul (1 ) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7 sowie ein Getriebe, wobei das Hybridmodul (1 ) mit dem Getriebe mechanisch über wenigstens eine Kupplung des Hybridmoduls (1 ) verbunden ist.
9. Antriebsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die
Antriebsanordnung weiterhin ein drehfest mit dem Hybridmodul (1 ) verbundenes Verbrennungsaggregat sowie einen Torsionsdämpfer (30) umfasst, der axial auf der Seite des Verbrennungsaggregats angeordnet ist.
10. Antriebsanordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die
Antriebsanordnung einen Trockenraum (32) ausbildet, in dem der
Torsionsdämpfer (30) angeordnet ist.
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