WO2020249155A1 - Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul - Google Patents

Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul Download PDF

Info

Publication number
WO2020249155A1
WO2020249155A1 PCT/DE2020/100404 DE2020100404W WO2020249155A1 WO 2020249155 A1 WO2020249155 A1 WO 2020249155A1 DE 2020100404 W DE2020100404 W DE 2020100404W WO 2020249155 A1 WO2020249155 A1 WO 2020249155A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
clutch
hybrid
rotor
input
output
Prior art date
Application number
PCT/DE2020/100404
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Holger LIETZENMAIER
Dominik Hans
Wolfgang Haas
Original Assignee
Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Schaeffler Technologies AG & Co. KG filed Critical Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority to CN202080042567.9A priority Critical patent/CN113939420A/zh
Priority to EP20730565.7A priority patent/EP3983250A1/de
Publication of WO2020249155A1 publication Critical patent/WO2020249155A1/de

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/22Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
    • B60K6/40Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60KARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K6/00Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
    • B60K6/20Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
    • B60K6/42Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
    • B60K6/48Parallel type
    • B60K2006/4825Electric machine connected or connectable to gearbox input shaft
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62Hybrid vehicles

Definitions

  • Hybrid clutch module and drive train for a vehicle with the
  • the invention relates to a hybrid clutch module with the features of the preamble of claim 1.
  • the invention also relates to a drive train for a vehicle with this hybrid clutch module.
  • Dedicated Hybrid Transmissions are a new type of hybrid transmission. Reverse travel with the electric motor is characteristic of this type of transmission, which eliminates the mechanical reverse gear.
  • DH-ST Dedicated Hybrid Shift Transmission
  • the electric machine drives the vehicle during a shift process in the drive train of the internal combustion engine and enables driving without interruption of traction. Furthermore, the electric machine can be used to start up in both directions of travel and the starting clutch can be designed as a compact separating clutch.
  • the designation DH-ST 6 + 2 was introduced for a DH-ST with six gears for the combustion engine, two of which can be used by the electric motor.
  • the document DE 10 2005 040 771 A1 discloses a drive train of a hybrid vehicle, an electric motor being arranged coaxially to the drive train and a double clutch being positioned in the electric motor to save space is.
  • the publication DE 10 2015 214 985 A1 discloses a hybrid drive module, an electric machine likewise being arranged coaxially.
  • the invention relates to a hybrid clutch module for a drive train of a hybrid vehicle.
  • the drive train has an internal combustion engine and a transmission.
  • the hybrid clutch module has an electric motor, also called an electric machine.
  • the hybrid clutch module has the function of opening or closing a first torque path from the internal combustion engine into the transmission and also of forming a second torque path from the electric motor into the transmission.
  • the hybrid clutch module has an input interface for coupling the internal combustion engine.
  • the input interface can be designed as a physical, in particular separable input interface.
  • the input interface is designed as a virtual input interface and can therefore be designed, for example, as a section of a crankshaft or another shaft.
  • the hybrid clutch module has a clutch input shaft, the clutch input shaft being aligned coaxially with the input interface.
  • the input interface is operatively connected to the clutch input shaft, in particular rotatably coupled and / or rotatably connected.
  • the hybrid clutch module has a damper device, wherein the damper device has the function of damping vibrations, which originate in particular from the internal combustion engine, before coupling into the clutch input shaft.
  • the damper device is operatively connected on the input side to the input interface and on the output side to the clutch input shaft, in particular connected in a geared manner, in particular connected in a rotationally fixed manner.
  • the hybrid clutch module has an electric motor, the electric motor having a stator and a rotor. It is provided that the electric motor, in particular the rotor, defines a main axis with its axis of rotation. As an alternative or in addition, the input interface and / or the clutch input shaft defines one or the main axis.
  • the rotor forms a rotor interior. In particular, the axial length of the rotor interior is limited by the axial length of the rotor. The interior of the rotor forms a free installation space for components of the hybrid clutch module.
  • the hybrid clutch module has a clutch device.
  • the clutch device can be designed as a frictional clutch device, in particular as a multi-plate clutch.
  • the coupling device is designed as a form-fitting coupling, in particular as a claw coupling.
  • the hybrid clutch module has a first and a second clutch output shaft, the clutch input shaft being operatively connected to the first clutch output shaft via the clutch device.
  • the first torque path runs from the input interface, via the damper device, via the clutch input shaft, via the clutch device to the first clutch output shaft.
  • the rotor of the electric motor is operatively connected to the second clutch output shaft.
  • the first and / or the second clutch output shaft are preferably aligned and / or arranged coaxially to the main axis.
  • the coupling device be arranged in the rotor interior.
  • the coupling device is thus arranged in a space-saving manner.
  • the damper device is arranged in the axial direction in front of the electric motor.
  • the damper device lies in one axial section and the electric motor lies in another axial section which does not axially overlap with the first axial section.
  • the invention is based on the consideration that the integration of the coupling device into the rotor interior is very space-saving.
  • functionally appropriate hybrid clutch module is proposed.
  • the second clutch output shaft is designed as a hollow shaft, the first clutch output shaft being arranged coaxially and / or concentrically with the second clutch output shaft.
  • the first clutch output shaft is positioned in the second clutch output shaft.
  • the rotor has an output-side rotor carrier, the output-side rotor carrier being connected to the second output shaft in a rotationally fixed manner.
  • the second torque path runs from the electric motor, in particular the rotor, via the second clutch output shaft to the transmission.
  • the rotor has an input-side rotor carrier, the input-side rotor carrier being arranged on a side of the rotor opposite to the output-side rotor carrier. It is provided that the rotor arm on the input side is uncoupled and / or free-running.
  • the coupling device is arranged between the gear-side and the input-side rotor arm.
  • the coupling device is arranged adjacent to the gear-side and / or to the input-side rotor carrier.
  • the rotor arm can be arranged on an axial side of the coupling device.
  • the coupling device can also be located next to a rotor arm or outside the rotor arm.
  • the coupling device preferably has a first coupling partner, the first coupling partner being non-rotatably connected to the coupling input shaft.
  • the clutch device has a clutch partner, the second clutch partner being connected to the first clutch output shaft in a rotationally test.
  • the coupling partners are particularly preferably designed as frictional engagement partners, in particular disk carriers, so that the clutch device is implemented as a frictionally engaged coupling device.
  • these are designed as form-fit partners, in particular claw partners, so that the coupling device is implemented as a form-fit coupling device.
  • the hybrid clutch module has an actuation housing, an actuation system for actuating the clutch device being formed in the actuation housing.
  • the actuation system can in principle be driven pneumatically, electrically and / or mechanically. However, the actuation system is particularly preferably hydraulically driven.
  • the actuation housing is arranged, in particular inserted, in a stator housing.
  • the medium is e.g. passed through a hole in the stator housing and / or via a separate line to the actuation system.
  • a medium for cooling the clutch and / or the rotor and / or the stator can also be fed into the module through a bore and / or a hydraulic line
  • the input-side rotor arm is supported on the actuation housing via an input-side bearing device.
  • the input-side bearing device is supported on an outer circumference of the actuating housing.
  • the actuation housing thus forms a bearing partner for mounting the rotor arm on the inlet side.
  • the clutch input shaft is supported on the actuating housing via at least one bearing device.
  • the at least one bearing device is supported on an inner circumference of the actuating housing.
  • the actuation housing has a bearing partner for mounting the clutch input shaft.
  • the actuation housing not only takes on the function of integrating the actuation system, but also acts as a storage partner. This means that functions that would otherwise have to be implemented differently can be mapped in the actuator housing.
  • the damper device preferably has a rotary element on the output side.
  • the output-side rotary element is connected to the clutch input shaft via a spline that is freely adjustable in the axial direction; in particular, the output-side rotary element can move in the axial direction relative to the clutch input shaft in the spline in order to compensate for tolerances in the axial direction.
  • the output-side rotary element serves to position and / or fix the at least one bearing device for mounting the clutch input shaft on the actuating housing.
  • the output-side rotary element is firmly connected in the axial direction to the clutch input shaft, in particular in such a way that no tolerance compensation is possible in the axial direction.
  • the axial positioning of the at least one bearing device is implemented by this connection.
  • the rotary element on the output side is connected to the damper device via a spline. This is particularly preferably a tensioned spline, as disclosed, for example, in the document DE 11 2006 001 545 B4, the disclosure content of which is integrated via referencing.
  • the rotary element on the output side can be designed as a hub, for example.
  • Another object of the invention relates to a drive train for a vehicle, in particular for a hybrid vehicle with a hybrid clutch module as described above or according to one of the preceding claims.
  • the drive train also has the internal combustion engine and a transmission.
  • the combustion engine is connected to the input interface of the hybrid clutch module.
  • the clutch output shafts form the transmission input shafts in the transmission, so that the transmission input shafts are arranged coaxially.
  • the transmission is designed, for example, as a Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) or Dedicated Hybrid Shift Transmission (DH-ST) transmission.
  • DHT Dedicated Hybrid Transmissions
  • DH-ST Dedicated Hybrid Shift Transmission
  • the electric motor drives the vehicle during a shift in the drive train of the internal combustion engine and enables driving without interruption of tractive power.
  • the electric motor can be used for starting in both directions of travel and / or the starting clutch can be designed as a compact separating clutch.
  • the transmission has six gears for the internal combustion engine, two of which can be used by the electric motor (DH-ST 6 + 2).
  • the clutch device can be used to establish a torque path between the internal combustion engine or the input interface and the internal combustion engine, so that the electric motor can start the internal combustion engine.
  • FIG. 1 shows a schematic longitudinal section through a first hybrid clutch module of a drive train of a vehicle as a first exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 2 shows a schematic longitudinal section through a second hybrid clutch module of a drive train of a vehicle as a second exemplary embodiment of the invention
  • Figure 3 is a schematic block diagram of a vehicle with a
  • FIG. 1 shows, in a schematic longitudinal section, a hybrid clutch module 1 for a vehicle.
  • the longitudinal section extends along a main axis H.
  • the hybrid clutch module 1 has an input interface 2, the input interface 2 being connected in a geared manner to a crankshaft of an internal combustion engine 3 (FIG. 3) and / or being formed by the crankshaft.
  • the input interface 2 rotates around the main axis H.
  • the input interface 2 is non-rotatably connected to the input side, in particular to an input-side rotary element 4, a damper device 5.
  • the damper device 4 is designed as a torsional vibration damper, in particular as a two-mass flywheel, optionally with a centrifugal pendulum.
  • the damper device 5 has a rotary element 6 on the output side, the rotary element 4 on the input side being connected to the rotary element 6 on the output side via a spring device 7 in the direction of rotation about the main axis H.
  • the output-side rotary element 6 also rotates about the main axis H.
  • the output-side rotary element 6 is connected to a clutch input shaft 8 in a rotationally fixed manner about the main axis H via a plug connection, in particular a keyway connection.
  • the hybrid clutch module 1 has an electric motor 9 with a stator 10 and a rotor 11.
  • the electric motor 9 is designed as an internal rotor, so that the rotor 11 is arranged in the stator 10 and rotates about the main axis H.
  • the rotor 11 defines a rotor interior 12, the rotor interior 12 being defined in the axial direction by the axial extension of the rotor 11.
  • a clutch device 13 is arranged in the rotor interior 12, the clutch device 13 being designed as a frictional coupling.
  • the clutch device 13 has a first clutch carrier 14 as a first clutch partner, the first clutch carrier 14 being designed as a disk carrier which carries a plurality of inner disks.
  • the clutch device 13 has a second clutch carrier 15 as a second clutch partner, the second clutch carrier 15 being designed as a disk carrier which carries a plurality of outer disks.
  • the inner lamellae and the outer lamellae interlock alternately.
  • the hybrid clutch module 1 has a first clutch output shaft 16 and a second clutch output shaft 17. Both clutch output shafts 16, 17 can rotate about the main axis H.
  • the second clutch output shaft 17 is designed as a hollow shaft, the first clutch output shaft 16 being arranged in the hollow shaft and being implemented, for example, as a solid shaft.
  • the first clutch carrier 14 is non-rotatably connected to the clutch input shaft 8
  • the second clutch carrier 15 is non-rotatably connected to the first clutch output shaft 16, for example via a spline.
  • the rotor 11 has an output-side rotor carrier 18, the output-side rotor carrier being connected to the second clutch output shaft 17 in a rotationally fixed manner, for example via a spline. Furthermore, the rotor 11 has an input-side rotor carrier 19 which, however, is arranged to run freely.
  • the coupling device 13 is arranged between the rotor carrier 18 on the output side and the rotor carrier 19 on the input side.
  • a first torque path runs from the internal combustion engine 3 (FIG. 3) via the input interface 2, the input-side rotary element 4, the output-side rotary element 6, the clutch input shaft 8, the first Clutch carrier 14, the clutch device 13, the second clutch carrier 15 to the first clutch output shaft 16.
  • a second torque path runs from the electric motor 9, in particular the rotor 11, via the output-side rotor carrier 18 to the second clutch output shaft 17.
  • the stator 10 is arranged in a stator housing 20.
  • a motor housing 21 adjoins it in the direction of the internal combustion engine 3, the damper device 5 being arranged in an intermediate space 22 between the stator housing 20 and the motor housing 21.
  • An actuating housing 23 is arranged in the stator housing 20, centered therein and positioned axially via a shoulder with a screw connection.
  • An actuation system, designed as a hydraulic system, for actuating the clutch device 13 is arranged in the actuation housing 23.
  • the actuation system is formed by an annular cylinder 24 and an annular piston 25, which together form a slave cylinder for actuating the clutch device 13.
  • the ring cylinder 24 is operatively connected to the coupling device 13 via an actuating device 31 with a release bearing, plate spring, pressure pot and floating disk.
  • the coupling device 13 is designed as a normally closed coupling which is closed without any actuation force being applied.
  • the medium for the actuation system is passed through a hole in the stator housing 20 and / or via a separate line to the actuation system.
  • a medium for cooling the clutch device 13 and / or the rotor 11 and / or the stator 10 can also be conducted into the hybrid clutch module 1 through a bore and / or a hydraulic line
  • the two bearing devices 26 a, b are arranged and supported, which mount the clutch input shaft 8.
  • the two bearing devices 26 a, b are designed as angular contact ball bearings which are mounted in an O-arrangement.
  • the bearing devices 26 a, b are positioned axially via a locking ring 34.
  • An input-side bearing device 27 is arranged on the outer circumference of the actuating housing 23, which supports the input-side Rotor arm 19 is supported opposite the actuation housing 23.
  • the input-side bearing device 27 is designed as a deep groove ball bearing.
  • a sealing device 28 is arranged between the actuation housing 23 and the clutch input shaft 8, which seals the clutch input shaft 8 with respect to the actuation path 23.
  • the rotor arm 18 on the output side is mounted via a bearing device 29 on the output side, which is supported radially on the outside on a shield 30 which is placed on the stator housing 20. it is also possible for the bearing device 29 on the output side to be supported directly on the stator housing 20.
  • the second clutch carrier 15 is supported on the clutch input shaft 8 via an axial needle bearing 32. Furthermore, the second clutch carrier 15 is held in position by means of a disk spring assembly 33, which is supported on the first clutch output shaft 16.
  • the disk spring package 33 compensates for the axial tolerances.
  • FIG. 2 shows a second exemplary embodiment of the hybrid clutch module 1, the second exemplary embodiment differing from the first exemplary embodiment in FIG. 1 in the connection of the damper device 5.
  • the remaining areas of the hybrid clutch module 1 according to FIG. 2 are designed analogously to those in FIG. 1, so that reference is made to the preceding description.
  • the same or corresponding reference symbols denote the same or corresponding parts or areas.
  • the output-side rotary element 6 is designed as a hub in FIG. 2, the hub, as a driver ring, preloading the bearing devices 26 a, b in the axial direction.
  • an element such as a disk 35
  • the output-side rotary element 6 is connected to the damper device 5 via, in particular, tensioned plug-in teeth, so that axial tolerances can be compensated for via the plug-in teeth.
  • a Document DE 11 2006 001 545 B4 gives a description of such a clamped spline in FIG.
  • a tensioned plug-in toothing is used between the damper device 5 and the clutch input shaft 8. This leads to a large diameter at the interface between the actuation housing 23 of the actuation system and the stator housing 20.
  • the outer diameter of the ring gear on the driver ring must be smaller than the inner diameter of the stator 10 in order to support the assemblability of the hybrid clutch module 1.
  • FIG. 3 shows a highly schematic representation of a drive train 37 for a vehicle 38, designed as a hybrid vehicle, with the internal combustion engine 3, the hybrid clutch module 1 and a transmission 36.
  • the first clutch output shaft 16 and the second clutch output shaft 17 form input shafts into the transmission 36.
  • the interface to the transmission 36 is thus formed by two coaxial clutch output shafts 16, 17 and / or two coaxial transmission input shafts with splines.
  • the drive train 37 has a control device 39 for activation.
  • the transmission 36 is designed as a DHT transmission (Dedicated Hybrid Transmission). This is optionally designed as an automated manual transmission, as a DHT-ST transmission (Dedicated Hybrid Shift Transmission).
  • the electric motor 10 drives the vehicle 38 during a shifting process in the drive train 37 of the internal combustion engine 3 and thereby enables driving without interruption of tractive effort.
  • the control device 39 can control the drive train 37 in such a way that the electric motor 10 is used for starting in both directions of travel and the starting clutch can be designed as a compact disconnecting clutch.

Abstract

Eine neue Art der Hybridgetriebe bilden die Dedicated Hybrid Transmissions, kurz DHT. Charakteristisch für diese Getriebeart ist die Rückwärtsfahrt mit der E-Maschine, wodurch der mechanische Rückwärtsgang entfällt. Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridkupplungsmodul zur Ankopplung eines Verbrennungsmotors und eines Elektromotors an ein Getriebe vorzuschlagen, welches bauraumsparend und zugleich funktionsgerecht ausgebildet ist. Hierzu wird ein Hybridkupplungsmodul (1) vorgeschlagen mit einer Eingangsschnittstelle (2) zur Ankopplung eines Verbrennungsmotors (3), mit einer Kupplungseingangswelle (8), mit einem Elektromotor (9), wobei der Elektromotor (9) einen Rotor (11) aufweist, wobei der Rotor (11) einen Rotorinnenraum (12) ausbildet, mit einer Kupplungseinrichtung (13), wobei die Kupplungseinrichtung (13) in dem Rotorinnenraum (12) angeordnet ist, mit einer ersten und mit einer zweiten Kupplungsausgangswelle (16,17), wobei die Kupplungseingangswelle (8) über die Kupplungseinrichtung (13) mit der ersten Kupplungsausgangswelle (16) wirkverbunden ist und wobei der Rotor (11) mit der zweiten Kupplungsausgangswelle (17) wirkverbunden ist.

Description

Hybridkupplungsmodul sowie Antriebsstranq für ein Fahrzeug mit dem
Hybridkupplungsmodul
Die Erfindung betrifft ein Hybridkupplungsmodul mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft auch einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit diesem Hybridkupplungsmodul.
Eine neue Art der Hybridgetriebe bilden die Dedicated Hybrid Transmissions, kurz DHT. Charakteristisch für diese Getriebeart ist die Rückwärtsfahrt mit der E-Maschine, wodurch der mechanische Rückwärtsgang entfällt. Bei der Ausführung eines automatisierten Schaltgetriebes als Dedicated Hybrid Shift Transmission (DH-ST) treibt die E-Maschine das Fahrzeug während eines Schaltvorgangs im Antriebsstrang des Verbrennungsmotors an und ermöglicht ein zugkraftunterbrechungsfreies Fahren. Ferner kann die E-Maschine zum Anfahren in beide Fahrtrichtungen verwendet und die Anfahrkupplung als kompakte Trennkupplung ausgeführt werden. Für ein DH-ST mit sechs Gänge für den Verbrennungsmotor, wovon zwei Gänge von der E-Maschine genutzt werden können, wurde die Bezeichnung DH-ST 6+2 eingeführt.
Prinzipiell ist es bekannt, die E-Maschine koaxial in dem Hybridgetriebe anzuordnen, so offenbart beispielsweise die Druckschrift DE 10 2005 040 771 A1 einen Antriebsstrang von einem Hybridfahrzeug, wobei koaxial zu dem Antriebsstrang ein Elektromotor angeordnet ist und wobei in dem Elektromotor eine Doppelkupplung bauraumsparend positioniert ist. Die Druckschrift DE 10 2015 214 985 A 1 offenbart ein Hybridantriebsmodul, wobei ebenfalls eine E Maschine koaxial angeordnet wird.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Hybridkupplungsmodul vorzuschlagen, welches bauraumsparend und zugleich funktionsgerecht ausgebildet ist. Diese Aufgabe wird durch ein Hybridkupplungsmodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch einen Antriebsstrang mit dem Merkmal des Anspruchs 11 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren. Gegenstand der Erfindung ist ein Hybridkupplungsmodul für einen Antriebsstrang von einem Hybridfahrzeug. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor und ein Getriebe auf. Das Hybridkupplungsmodul weist einen Elektromotor, auch elektrische Maschine zu nennen, auf. Das Hybridkupplungsmodul hat die Funktion einen ersten Momentenpfad von dem Verbrennungsmotor in das Getriebe zu öffnen oder zu schließen und zudem einen zweiten Momentenpfad von dem Elektromotor in das Getriebe zu bilden.
Das Hybridkupplungsmodul weist eine Eingangsschnittstelle zur Ankopplung des Verbrennungsmotors auf. Die Eingangsschnittstelle kann als eine physikalische, insbesondere trennbare Eingangsschnittstelle ausgebildet sein. Alternativ hierzu ist die Eingangsschnittstelle als eine virtuelle Eingangsschnittstelle ausgebildet, kann somit zum Beispiel als ein Abschnitt von einer Kurbelwelle oder einer anderen Welle ausgebildet sein.
Das Hybridkupplungsmodul weist eine Kupplungseingangswelle auf, wobei die Kupplungseingangswelle koaxial zu der Eingangsschnittstelle ausgerichtet ist. Die Eingangsschnittstelle ist mit der Kupplungseingangswelle wirkverbunden, insbesondere drehgekoppelt und/oder drehfest verbunden. Optional weist das Hybridkupplungsmodul eine Dämpfereinrichtung auf, wobei die Dämpfereinrichtung die Funktion hat Schwingungen, welche insbesondere von dem Verbrennungsmotor stammen, vor der Einkopplung in die Kupplungseingangswelle zu dämpfen. Die Dämpfereinrichtung ist eingangsseitig mit der Eingangsschnittstelle und ausgangsseitig mit der Kupplungseingangswelle wirkverbunden, insbesondere getrieblich verbunden, im Speziellen drehfest verbunden.
Wie bereits erläutert weist das Hybridkupplungsmodul einen Elektromotor auf, wobei der Elektromotor einen Stator und einen Rotor aufweist. Es ist vorgesehen, dass der Elektromotor, insbesondere der Rotor, mit seiner Rotationsachse eine Hauptachse definiert. Alternativ oder ergänzend definiert die Eingangsschnittstelle und/oder die Kupplungseingangswelle eine oder die Hauptachse. Der Rotor bildet einen Rotorinnenraum aus. Insbesondere ist die axiale Länge des Rotorinnenraums durch die axiale Länge des Rotors begrenzt. Der Rotorinnenraum bildet einen freien Bauraum für Komponenten des Hybridkupplungsmoduls.
Das Hybridkupplungsmodul weist eine Kupplungseinrichtung auf. Die Kupplungseinrichtung kann als eine reibschlüssige Kupplungseinrichtung, insbesondere als eine Lamellenkupplung ausgebildet sein. Bei abgewandelten Ausführungsformen der Erfindung ist die Kupplungseinrichtung als eine formschlüssige Kupplung, insbesondere als eine Klauenkupplung, ausgebildet.
Das Hybridkupplungsmodul weist eine erste und eine zweite Kupplungsausgangswelle auf, wobei die Kupplungseingangswelle über die Kupplungseinrichtung mit der ersten Kupplungsausgangswelle wirkverbunden ist. Insbesondere verläuft der erste Momentenpfad von der Eingangsschnittstelle, über die Dämpfereinrichtung, über die Kupplungseingangswelle, über die Kupplungseinrichtung zu der ersten Kupplungsausgangswelle. Der Rotor des Elektromotors ist mit der zweiten Kupplungsausgangswelle wirkverbunden. Vorzugsweise sind die erste und/oder die zweite Kupplungsausgangswelle koaxial zu der Hauptachse ausgerichtet und/oder angeordnet.
Es wird vorgeschlagen, dass die Kupplungseinrichtung in dem Rotorinnenraum angeordnet ist. Somit ist die Kupplungseinrichtung platzsparend angeordnet.
Optional vorgeschlagen, dass die Dämpfereinrichtung in axialer Richtung vor dem Elektromotor angeordnet ist. Insbesondere liegt die Dämpfereinrichtung in einem Axialabschnitt und der Elektromotor in einem anderen Axialabschnitt, der mit dem ersten Axialabschnitt axial nicht überlappt. Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass die Integration der Kupplungseinrichtung in den Rotorinnenraum sehr platzsparend ist. Dagegen erscheint es funktionsgerecht, die Dämpfereinrichtung außerhalb des Elektromotors zu platzieren, damit diese einen größeren Außendurchmesser, insbesondere für die Dämpferelemente, einnehmen kann. Damit wird ein bauraumsparendes und zugleich funktionsgerechtes Hybridkupplungsmodul vorgeschlagen.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung ist die zweite Kupplungsausgangswelle als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei die erste Kupplungsausgangswelle koaxial und/oder konzentrisch zu der zweiten Kupplungsausgangswelle angeordnet ist. Insbesondere ist die erste Kupplungsausgangswelle in der zweiten Kupplungsausgangswelle positioniert. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Koaxialität des Aufbaus des Hybridkupplungsmoduls inklusive des Elektromotors weitergeführt wird, so dass das Hybridkupplungsmodul sehr bauraumsparend realisiert ist.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist der Rotor einen ausgangsseitigen Rotorträger auf, wobei der ausgangsseitige Rotorträger mit der zweiten Ausgangswelle drehfest verbunden ist. Insbesondere läuft der zweite Momentenweg von dem Elektromotor, insbesondere dem Rotor, über die zweite Kupplungsausgangswelle zu dem Getriebe. Alternativ oder ergänzend weist der Rotor einen eingangsseitigen Rotorträger auf, wobei der eingangsseitige Rotorträger auf einer gegenüberliegenden Seite des Rotors zu dem ausgangsseitigen Rotorträger angeordnet ist. Es ist vorgesehen, dass der eingangsseitige Rotorträger ungekoppelt und/oder freilaufend ist.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Realisierung ist die Kupplungseinrichtung zwischen dem getriebeseitigen und dem eingangsseitigen Rotorträger angeordnet. Insbesondere ist die Kupplungseinrichtung benachbart zu dem getriebeseitigen und/oder zu dem eingangsseitigen Rotorträger angeordnet. Bei weniger bevorzugten Realisierungen können die Rotorträger auf einer axialen Seite der Kupplungseinrichtung angeordnet sein. Die Kupplungseinrichtung kann sich auch neben einem Rotorträger oder außerhalb der Rotorträger befinden.
Bevorzugt weist die Kupplungseinrichtung einen ersten Kupplungspartner auf, wobei der erste Kupplungspartner mit der Kupplungseingangswelle drehfest verbunden ist. Alternativ oder ergänzend weist die Kupplungseinrichtung einen Kupplungspartner auf, wobei der zweite Kupplungspartner mit der ersten Kupplungsausgangswelle drehtest verbunden ist. Besonders bevorzugt sind die Kupplungspartner jeweils als Reibschlusspartner, insbesondere Lamellenträger ausgebildet, so dass die Kupplungseinrichtung als eine reibschlüssige Kupplungseinrichtung realisiert ist. Alternativ hierzu sind diese als Formschlusspartner, insbesondere Klauenpartner, ausgebildet, so dass die Kupplungseinrichtung als eine formschlüssige Kupplungseinrichtung realisiert ist.
Bei einer bevorzugten konstruktiven Ausgestaltung der Erfindung weist das Hybridkupplungsmodul ein Betätigungsgehäuse auf, wobei in dem Betätigungsgehäuse ein Betätigungssystem zum betätigen der Kupplungseinrichtung ausgebildet ist. Das Betätigungssystem kann prinzipiell pneumatisch, elektrisch und/oder mechanisch angetrieben sein. Besonders bevorzugt ist das Betätigungssystem jedoch hydraulisch angetrieben. Das Betätigungsgehäuse ist insbesondere in einem Statorgehäuse angeordnet, insbesondere eingesetzt. Bei einem hydraulischen oder pneumatischen Betätigungssystem wird das Medium z.B. durch eine Bohrung im Statorgehäuse und/oder über eine separate Leitung zum Betätigungssystem geleitet. Durch ebenso eine Bohrung und/oder ebenso eine hydraulische Leitung kann ein Medium zur Kühlung der Kupplung und/oder des Rotors und/oder des Stators in das Modul geleitet werden
Es kann vorgesehen sein, dass sich der eingangsseitige Rotorträger über eine eingangsseitige Lagereinrichtung an dem Betätigungsgehäuse abstützt. Insbesondere stützt sich die eingangsseitige Lagereinrichtung an einem Außenumfang des Betätigungsgehäuses ab. Somit bildet das Betätigungsgehäuse einen Lagerpartner zur Lagerung des eingangsseitigen Rotorträger aus.
Alternativ oder ergänzend kann vorgesehen sein, dass sich die Kupplungseingangswelle über mindestens eine Lagereinrichtung an dem Betätigungsgehäuse abstützt. Insbesondere stützt sich die mindestens eine Lagereinrichtung an einem Innenumfang des Betätigungsgehäuses ab. Somit bildet das Betätigungsgehäuse einen Lagerpartner zur Lagerung der Kupplungseingangswelle.
Bei beiden Alternativen übernimmt das Betätigungsgehäuse nicht nur die Funktion der Integration des Betätigungssystems, sondern zusätzlich die Funktion eines Lagerpartners. Damit können Funktionen, die sonst anders konstruktiv umgesetzt werden müssen, in dem Betätigungsgehäuse abgebildet werden.
Bevorzugt weist die Dämpfereinrichtung ein ausgangsseitiges Drehelement auf. Bei einer ersten konstruktiven Ausgestaltung ist das ausgangsseitige Drehelement mit der Kupplungseingangswelle über eine Steckverzahnung verbunden, welche in axialer Richtung frei einstellbar ist, insbesondere kann sich das ausgangsseitige Drehelement in axialer Richtung relativ zu der Kupplungseingangswelle in der Steckverzahnung bewegen, um Toleranzen in axialer Richtung auszugleichen.
Bei einer zweiten konstruktiven Ausgestaltung dient das ausgangsseitige Drehelement zur Positionierung und/oder Fixierung der mindestens einen Lagereinrichtung zur Lagerung der Kupplungseingangswelle an dem Betätigungsgehäuse. Bei dieser konstruktiven Ausgestaltung wird das ausgangsseitige Drehelement in axialer Richtung mit der Kupplungseingangswelle fest verbunden, insbesondere derart, dass kein Toleranzausgleich in axialer Richtung möglich ist. Dafür wird durch diese Verbindung die axiale Positionierung der mindestens einen Lagereinrichtung umgesetzt. Um dennoch einen Toleranzausgleich in axialer Richtung zu ermöglichen, ist das ausgangsseitige Drehelement in der Dämpfereinrichtung über eine Steckverzahnung angebunden. Besonders bevorzugt handelt es sich dabei um eine verspannte Steckverzahnung, wie diese beispielsweise in der Druckschrift DE 11 2006 001 545 B4 offenbart ist, deren Offenbarungsgehalt via Referenzierung integriert wird.
Bei beiden Ausführungsalternativen kann das ausgangsseitige Drehelement beispielsweise als eine Nabe ausgebildet sein. Ein weiterer Gegenstand Erfindung betrifft einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, insbesondere für ein Hybridfahrzeug mit einem Hybridkupplungsmodul wie dieses zuvor beschrieben wurde bzw. nach einem der vorhergehenden Ansprüche. Der Antriebsstrang weist ferner den Verbrennungsmotor sowie ein Getriebe auf. Der Verbrennungsmotor ist an der Eingangsschnittstelle des Hybridkupplungsmoduls angebunden. Die Kupplungsausgangswellen bilden die Getriebeeingangswellen in das Getriebe, so dass die Getriebeeingangswellen koaxial angeordnet sind. Das Getriebe ist zum Beispiel als ein Dedicated Hybrid Transmissions (DHT) oder Dedicated Hybrid Shift Transmission (DH-ST) Getriebe ausgebildet. Insbesondere erfolgt die Rückwärtsfahrt mit Elektromotor, wodurch der mechanische Rückwärtsgang entfällt. Bei der Ausführung des Getriebes als Dedicated Hybrid Shift Transmission (DH-ST) treibt der Elektromotor das Fahrzeug während eines Schaltvorgangs im Antriebsstrang des Verbrennungsmotors an und ermöglicht ein zugkraftunterbrechungsfreies Fahren. Ferner kann der Elektromotor zum Anfahren in beide Fahrtrichtungen verwendet und/oder die Anfahrkupplung als kompakte Trennkupplung ausgeführt werden. Beispielsweise weist das Getriebe sechs Gänge für den Verbrennungsmotor auf, wovon zwei Gänge von dem Elektromotor genutzt werden können (DH-ST 6+2).
Optional kann die Kupplungseinrichtung zur Herstellung eines Momentenpfades zwischen dem Verbrennungsmotor bzw. der Eingangsschnittstelle und dem Verbrennungsmotor genutzt werden, so dass der Elektromotor den Verbrennungsmotor starten kann.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkung der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie der beigefügten Figuren. Diese zeigen:
Figur 1 ein schematischer Längsschnitt durch ein erstes Hybridkupplungsmodul von einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs als ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung; Figur 2 ein schematischer Längsschnitt durch ein zweites Hybridkupplungsmodul von einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs als ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Figur 3 eine schematische Blockdarstellung eines Fahrzeugs mit einem
Antriebsstrang, welcher bzw. welches das erste oder das zweite Hybridkupplungsmodul der vorhergehenden Figuren aufweist.
Die Figur 1 zeigt in einem schematischen Längsschnitt ein Hybridkupplungsmodul 1 für ein Fahrzeug. Der Längsschnitt erstreckt sich entlang einer Hauptachse H.
Das Hybridkupplungsmodul 1 weist eine Eingangsschnittstelle 2 auf, wobei die Eingangsschnittstelle 2 mit einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors 3 (Figur 3) getrieblich verbunden, drehfest verbunden ist und/oder durch die Kurbelwelle gebildet wird. Die Eingangsschnittstelle 2 rotiert um die Hauptachse H.
Die Eingangsschnittstelle 2 ist mit der Eingangsseite, insbesondere mit einem eingangsseitigen Drehelement 4, einer Dämpfereinrichtung 5 drehfest verbunden. Die Dämpfereinrichtung 4 ist als ein Drehschwingungsdämpfer, insbesondere als ein Zweimassenschwungrad, optional mit Fliehkraftpendel ausgebildet. Die Dämpfereinrichtung 5 weist ein ausgangsseitiges Drehelement 6 auf, wobei das eingangsseitige Drehelement 4 mit dem ausgangsseitigen Drehelement 6 über eine Federeinrichtung 7 in Umlaufrichtung um die Hauptachse H verbunden ist. Auch das ausgangsseitige Drehelement 6 rotiert um die Hauptachse H.
Das ausgangsseitige Drehelement 6 ist über eine Steckverbindung, insbesondere Keilnutverbindung, mit einer Kupplungseingangswelle 8 um die Hauptachse H drehfest verbunden.
Das Hybridkupplungsmodul 1 weist einen Elektromotor 9 mit einem Stator 10 und einem Rotor 11 auf. Der Elektromotor 9 ist als ein Innenläufer ausgebildet, so dass der Rotor 11 in dem Stator 10 angeordnet ist und um die Hauptachse H rotiert. Der Rotor 11 definiert einen Rotorinnenraum 12, wobei der Rotorinnenraum 12 in axialer Richtung durch die axiale Ausdehnung des Rotors 11 definiert ist.
In dem Rotorinnenraum 12 ist eine Kupplungseinrichtung 13 angeordnet, wobei die Kupplungseinrichtung 13 als eine reibschlüssige Kupplung ausgebildet ist. Die Kupplungseinrichtung 13 weist einen ersten Kupplungsträger 14 als ersten Kupplungspartner auf, wobei der erste Kupplungsträger 14 als ein Lamellenträger ausgebildet ist, welcher eine Vielzahl von Innenlamellen trägt. Ferner weist die Kupplungseinrichtung 13 einen zweiten Kupplungsträger 15 als zweiten Kupplungspartner auf, wobei der zweite Kupplungsträger 15 als ein Lamellenträger ausgebildet ist, welcher eine Vielzahl von Außenlamellen trägt. Die Innenlamellen und die Außenlamellen greifen wechselweise ineinander.
Das Hybridkupplungsmodul 1 weist eine erste Kupplungsausgangswelle 16 und eine zweite Kupplungsausgangswelle 17 auf. Beide Kupplungsausgangswellen 16,17 können um die Hauptachse H rotieren. Die zweite Kupplungsausgangswelle 17 ist als eine Hohlwelle ausgebildet, wobei die erste Kupplungsausgangswelle 16 in der Hohlwelle angeordnet ist und beispielsweise als eine Vollwelle realisiert ist. Der erste Kupplungsträger 14 ist drehfest mit der Kupplungseingangswelle 8 verbunden, der zweite Kupplungsträger 15 ist drehfest zum Beispiel über eine Steckverzahnung mit der ersten Kupplungsausgangswelle 16 verbunden.
Der Rotor 11 weist einen ausgangsseitigen Rotorträger 18 auf, wobei der ausgangsseitige Rotorträger drehfest zum Beispiel über eine Steckverzahnung mit der zweiten Kupplungsausgangswelle 17 verbunden ist. Ferner weist der Rotor 11 einen eingangsseitigen Rotorträger 19 auf, welcher jedoch freilaufend angeordnet ist. Die Kupplungseinrichtung 13 ist zwischen dem ausgangsseitigen Rotorträger 18 und den eingangsseitigen Rotorträger 19 angeordnet.
Funktional betrachtet läuft ein erster Momentenpfad von dem Verbrennungsmotor 3 (Figur 3) über die Eingangsschnittstelle 2, das eingangsseitige Drehelement 4, das ausgangsseitige Drehelement 6, die Kupplungseingangswelle 8, den ersten Kupplungsträger 14, die Kupplungseinrichtung 13, den zweiten Kupplungsträger 15 zu der ersten Kupplungsausgangswelle 16. Ein zweiter Momentenpfad läuft von dem Elektromotor 9, insbesondere dem Rotor 11 über den ausgangsseitigen Rotorträger 18 zu der zweiten Kupplungsausgangswelle 17.
Der Stator 10 ist in einem Statorgehäuse 20 angeordnet. In Richtung des Verbrennungsmotors 3 schließt sich ein Motorgehäuse 21 an, wobei die Dämpfereinrichtung 5 in einem Zwischenraum 22 zwischen dem Statorgehäuse 20 und dem Motorgehäuse 21 angeordnet ist. In dem Statorgehäuse 20 ist ein Betätigungsgehäuse 23 angeordnet, darin zentriert und axial über einen Absatz mit einer Schraubverbindung positioniert. In dem Betätigungsgehäuse 23 ist ein Betätigungssystem, ausgebildet als ein hydraulisches System, zur Betätigung der Kupplungseinrichtung 13 angeordnet. Das Betätigungssystem wird durch einen Ringzylinder 24 und einen Ringkolben 25 gebildet, welche gemeinsam einen Nehmerzylinder zur Betätigung der Kupplungseinrichtung 13 bilden. Der Ringzylinder 24 ist über eine Betätigungseinrichtung 31 mit Ausrücklager, Tellerfeder, Drucktopf und Schimmscheibe mit der Kupplungseinrichtung 13 wirkverbunden. Die Kupplungseinrichtung 13 ist als eine Normally-Closed-Kupplung ausgebildet, welche ohne aufgewendete Betätigungskraft geschlossen ist. Das Medium für das Betätigungssystem wird durch eine Bohrung im Statorgehäuse 20 und/oder über eine separate Leitung zum Betätigungssystem geleitet. Durch ebenso eine Bohrung und/oder ebenso eine hydraulische Leitung kann ein Medium zur Kühlung der Kupplungseinrichtung 13 und/oder des Rotors 11 und/oder des Stators 10 in das Hybridkupplungsmodul 1 geleitet werden
Am Innenumfang des Betätigungsgehäuses 23 sind zwei Lagereinrichtungen 26 a, b angeordnet und abgestützt, welche die Kupplungseingangswelle 8 lagern. Die zwei Lagereinrichtungen 26 a, b sind als Kugelschräglager ausgebildet, welche in einer O- Anordnung montiert sind. Die Lagereinrichtungen 26 a, b sind über einen Sicherungsring 34 axial positioniert. Am Außenumfang des Betätigungsgehäuses 23 ist eine eingangsseitige Lagereinrichtung 27 angeordnet, welche den eingangsseitigen Rotorträger 19 gegenüber dem Betätigungsgehäuse 23 lagert. Die eingangsseitige Lagereinrichtung 27 ist als ein Rillenkugellager ausgebildet.
Ferner ist zwischen dem Betätigungsgehäuse 23 und der Kupplungseingangswelle 8 eine Dichtungseinrichtung 28 angeordnet, welche die Kupplungseingangswelle 8 gegenüber dem Betätigungskurs 23 abdichtet. Der ausgangsseitige Rotorträger 18 ist über eine ausgangsseitige Lagereinrichtung 29 gelagert, welche sich radial außen an einem Schild 30 abstützt, welches auf das Statorgehäuse 20 aufgesetzt ist. es ist auch möglich, dass sich die ausgangsseitige Lagereinrichtung 29 unmittelbar an dem Statorgehäuse 20 abstützt.
Der zweite Kupplungsträger 15 stützt sich über ein Axialnadellager 32 an der Kupplungseingangswelle 8 ab. Ferner wird der zweite Kupplungsträger 15 über ein Tellerfederpaket 33, welches sich an der ersten Kupplungsausgangswelle 16 abstützt, in Position gehalten. Das Tellerfederpaket 33 gleicht die axialen Toleranzen aus.
Die Figur 2 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel von dem Hybridkupplungsmodul 1 , wobei sich das zweite Ausführungsbeispiel von dem ersten Ausführungsbeispiel in der Figur 1 durch die Anbindung der Dämpfereinrichtung 5 unterscheidet. Die verbleibenden Bereiche des Hybridkupplungsmoduls 1 gemäß der Figur 2 sind analog zu denen in der Figur 1 ausgebildet, so dass auf die vorhergehende Beschreibung verwiesen wird. Insbesondere bezeichnen gleiche oder einander entsprechende Bezugszeichen die gleichen oder einander entsprechenden Teile oder Bereiche.
Das ausgangsseitige Drehelement 6 ist in der Figur 2 als eine Nabe ausgebildet, wobei die Nabe als Mitnehmerring die Lagereinrichtungen 26 a, b in axialer Richtung vorspannt. Hierzu ist auf der Kupplungseingangswelle 8 ein Element, wie zum Beispiel eine Scheibe 35 aufgesetzt und über eine Schraubverbindung in axialer Richtung fixiert, so dass diese das ausgangsseitige Drehelement gegen die Lagereinrichtungen 26 a, b drückt. Das ausgangsseitige Drehelement 6 ist über eine insbesondere verspannte Steckverzahnung mit der Dämpfereinrichtung 5 verbunden, so dass axiale Toleranzen über die Steckverzahnung ausgeglichen werden können. Eine Beschreibung von einer derartigen, verspannten Steckverzahnung in gibt die Druckschrift DE 11 2006 001 545 B4. Zur leichteren Montage des Hybridkupplungsmoduls 1 mit dem Verbrennungsmotor 3 wird somit bei der in Figur 2 abgebildeten Variante eine verspannte Steckverzahnung zwischen der Dämpfereinrichtung 5 und der Kupplungseingangswelle 8 angewandt. Dies führt zu einem großen Durchmesser an der Schnittstelle zwischen dem Betätigungsgehäuse 23 des Betätigungssystems und dem Statorgehäuse 20. Dabei muss der Außendurchmesser des Zahnkranzes auf dem Mitnehmerring kleiner als der Innendurchmesser des Stators 10 sein, um die Montierbarkeit des Hybridkupplungsmoduls 1 zu unterstützen.
Die Figur 3 zeigt in einer stark schematisierten Darstellung einen Antriebsstrang 37 für ein Fahrzeug 38, ausgebildet als Hybridfahrzeug, mit dem Verbrennungsmotor 3, dem Hybridkupplungsmodul 1 sowie einem Getriebe 36. Die erste Kupplungsausgangswelle 16 und die zweite Kupplungsausgangswelle 17 bilden Eingangswellen in das Getriebe 36. Die Schnittstelle zum Getriebe 36 wird somit durch zwei koaxiale Kupplungsausgangswellen 16, 17 und/oder zwei koaxiale Getriebeeingangswellen mit Steckverzahnung gebildet. Der Antriebsstrang 37 weist eine Steuereinrichtung 39 zur Ansteuerung auf.
Das Getriebe 36 ist als ein DHT-Getriebe (Dedicated Hybrid Transmission) ausgebildet. Optional ist dieses als ein automatisiertes Schaltgetriebe, als DHT-ST- Getriebe (Dedicated Hybrid Shift Transmission) ausgebildet. Insbesondere treibt der Elektromotor 10 das Fahrzeug 38 während eines Schaltvorgangs im Antriebsstrang 37 des Verbrennungsmotors 3 an und ermöglicht dadurch ein zugkraftunterbrechungsfreies Fahren. Ferner kann die Steuereinrichtung 39 den Antriebsstrang 37 so ansteuern, dass der Elektromotor 10 zum Anfahren in beide Fahrtrichtungen verwendet und die Anfahrkupplung als kompakte Trennkupplung ausgeführt werden kann. Bezuqszeichenliste
Hybridkupplungsmodul
Eingangsschnittstelle
Verbrennungsmotor
eingangsseitiges Drehelement
Dämpfereinrichtung
ausgangsseitiges Drehelement
Federeinrichtung
Kupplungseingangswelle
Elektromotor
Stator
Rotor
Rotorinnenraum
Kupplungseinrichtung
erster Kupplungsträger
zweite Kupplungsträger
erste Kupplungsausgangswelle
zweite Kupplungsausgangswelle
ausgangsseitige Rotorträger
eingangsseitige Rotorträger
Statorgehäuse
Motorgehäuse
Zwischenraum
Betätigungsgehäuse
Ringzylinder
Ringkolben
a, b Lagereinrichtungen
eingangsseitige Lagereinrichtung
Dichtungseinrichtung 9 ausgangsseitige Lagereinrichtung
30 Schild
31 Betätigungseinrichtung
32 Axialnadellager
33 Tellerfederpaket
34 Sicherungsring
35 Scheibe
36 Getriebe
37 Antriebsstrang
38 Fahrzeug
39 Steuereinrichtung
H Hauptachse

Claims

Patentansprüche
Hybridkupplungsmodul (1 ) mit einer Eingangsschnittstelle
(2) zur Ankopplung eines Verbrennungsmotors
(3), mit einer Kupplungseingangswelle (8), wobei die Kupplungseingangswelle mit der Eingangsschnittstelle wirkverbunden ist, mit einem Elektromotor (9), wobei der Elektromotor (9) einen Rotor (11 ) aufweist, wobei der Rotor (11 ) einen Rotorinnenraum (12) ausbildet, mit einer Kupplungseinrichtung (13), mit einer ersten und mit einer zweiten Kupplungsausgangswelle (16,17), wobei die Kupplungseingangswelle (8) über die Kupplungseinrichtung (13) mit der ersten Kupplungsausgangswelle (16) wirkverbunden ist und wobei der Rotor (11 ) mit der zweiten Kupplungsausgangswelle (17) wirkverbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (13) in dem Rotorinnenraum (12) angeordnet ist.
Hybridkupplungsmodul (1 ) nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch eine Dämpfereinrichtung (5), wobei die Eingangsschnittstelle (2) über die Dämpfereinrichtung (5) mit der Kupplungseingangswelle (8) wirkverbunden ist, wobei die Dämpfereinrichtung (5) in axialer Richtung vor dem Elektromotor (9) angeordnet ist. 3 Hybridkupplungsmodul (1 ) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungsausgangswelle (17) als eine Hohlwelle ausgebildet ist, wobei die erste Kupplungsausgangswelle (16) koaxial und/oder konzentrisch zu der zweiten Kupplungsausgangswelle (17) angeordnet ist.
4. Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (10) einen ausgangsseitigen Rotorträger (18) aufweist, wobei der ausgangsseitige Rotorträger (18) mit der zweiten Kupplungsausgangswelle (17) drehtest verbunden ist, und/oder dass der Rotor (10) einen eingangsseitigen Rotorträger (19) aufweist, wobei der eingangsseitige Rotorträger (19) ungekoppelt und/oder freilaufend ist.
5. Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (13) zwischen dem getriebeseitigen und dem eingangsseitigen Rotorträger (18, 19) angeordnet ist.
6 Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung (13) einen ersten Kupplungspartner aufweist, wobei der erste Kupplungspartner mit der
Kupplungseingangswelle (8) drehfest verbunden ist und/oder dass die Kupplungseinrichtung (13) einen zweiten Kupplungspartner aufweist, wobei der zweite Kupplungspartner mit der ersten Kupplungsausgangswelle (16) drehfest verbunden ist.
7. Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein Betätigungsgehäuse (23), wobei in dem Betätigungsgehäuse (23) ein Betätigungssystem zum Betätigen der Kupplungseinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei der eingangsseitige
Rotorträger (19) über eine eingangsseitige Lagereinrichtung (27) an dem Betätigungsgehäuse (23) gelagert ist.
8. Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein oder das Betätigungsgehäuse (23), wobei in dem Betätigungsgehäuse (23) ein oder das Betätigungssystem zum Betätigen der Kupplungseinrichtung (13) ausgebildet ist, wobei die Kupplungseingangswelle (8) über mindestens eine Lagereinrichtung (26a, b) an dem Betätigungsgehäuse gelagert ist.
9. Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfereinrichtung (5) ein ausgangsseitiges Drehelement (6) aufweist, wobei das ausgangsseitige Drehelement (6) mit der Kupplungseingangswelle (8) über eine in axialer Richtung verstellbare Steckverzahnung verbunden ist, so dass die Steckverzahnung Toleranzen in axialer Richtung ausgleicht.
10. Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpfereinrichtung (5) ein ausgangsseitiges Drehelement (6) aufweist, wobei das ausgangsseitige Drehelement (6) mit der Kupplungseingangswelle (8) über eine Steckverzahnung verbunden ist, wobei das ausgangsseitige Drehelement (6) die mindestens eine Lagereinrichtung (26a, b) in axialer Richtung positioniert und wobei das ausgangsseitige Drehelement (6) über eine Steckverzahnung in der Dämpfereinrichtung (5) angebunden ist, so dass die Steckverzahnung Toleranzen in axialer Richtung ausgleicht.
11. Antriebsstrang (37) für ein Fahrzeug (38), wobei der Antriebsstrang (37) den Verbrennungsmotor (3), ein Getriebe (36) sowie das Hybridkupplungsmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche aufweist, wobei der Verbrennungsmotor (3) über das Hybridkupplungsmodul (1 ) mit dem Getriebe verbunden ist.
PCT/DE2020/100404 2019-06-12 2020-05-13 Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul WO2020249155A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202080042567.9A CN113939420A (zh) 2019-06-12 2020-05-13 混动离合器模块以及用于具有混动离合器模块的车辆的动力总成
EP20730565.7A EP3983250A1 (de) 2019-06-12 2020-05-13 Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102019115963.6 2019-06-12
DE102019115963.6A DE102019115963A1 (de) 2019-06-12 2019-06-12 Hybridkupplungsmodul sowie Antriebsstrang für ein Fahrzeug mit dem Hybridkupplungsmodul

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2020249155A1 true WO2020249155A1 (de) 2020-12-17

Family

ID=70977697

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE2020/100404 WO2020249155A1 (de) 2019-06-12 2020-05-13 Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP3983250A1 (de)
CN (1) CN113939420A (de)
DE (1) DE102019115963A1 (de)
WO (1) WO2020249155A1 (de)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114347775B (zh) * 2022-01-27 2023-10-10 东风商用车有限公司 一种混动电机离合器操纵系统及其安装方法
CN114459756B (zh) * 2022-02-09 2024-03-26 儒拉玛特自动化技术(苏州)有限公司 混动离合器测试设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004207A1 (de) * 2005-01-29 2006-08-03 Bayerische Motoren Werke Ag Doppelkupplungsgetriebe mit Elektromotor
DE102005040771A1 (de) 2005-08-29 2007-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges
EP1777426A1 (de) * 2005-10-20 2007-04-25 Getrag Ford Transmissions GmbH Doppelkupplung
US20140012473A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Zf Friedrichshafen Ag Clutch arrangement for a gearbox and method to control a separating clutch
DE102015214985A1 (de) 2014-08-21 2016-02-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridantriebsmodul und ein dieses enthaltender Antriebsstrang für Automobile
DE102016212901A1 (de) * 2015-08-20 2017-02-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinrichtung für Hybridantrieb
DE112006001545B4 (de) 2005-06-28 2018-03-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsaggregat

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8585541B2 (en) * 2008-06-02 2013-11-19 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Combined power transmission and drive unit for use in hybrid systems and a hybrid system
DE102011117781B4 (de) * 2011-10-28 2024-04-11 Magna Pt B.V. & Co. Kg Kupplungsanordnung und Hybrid-Doppelkupplungsgetriebe
DE102014222644A1 (de) * 2014-11-06 2016-05-12 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005004207A1 (de) * 2005-01-29 2006-08-03 Bayerische Motoren Werke Ag Doppelkupplungsgetriebe mit Elektromotor
DE112006001545B4 (de) 2005-06-28 2018-03-01 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungsaggregat
DE102005040771A1 (de) 2005-08-29 2007-03-08 Zf Friedrichshafen Ag Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges
EP1777426A1 (de) * 2005-10-20 2007-04-25 Getrag Ford Transmissions GmbH Doppelkupplung
US20140012473A1 (en) * 2012-07-05 2014-01-09 Zf Friedrichshafen Ag Clutch arrangement for a gearbox and method to control a separating clutch
DE102015214985A1 (de) 2014-08-21 2016-02-25 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Hybridantriebsmodul und ein dieses enthaltender Antriebsstrang für Automobile
DE102016212901A1 (de) * 2015-08-20 2017-02-23 Schaeffler Technologies AG & Co. KG Kupplungseinrichtung für Hybridantrieb

Also Published As

Publication number Publication date
EP3983250A1 (de) 2022-04-20
DE102019115963A1 (de) 2020-12-17
CN113939420A (zh) 2022-01-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3448706B1 (de) Hybridmodul und antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug
EP2655113B1 (de) Hybridmodul für einen triebstrang eines fahrzeuges
WO2019105504A1 (de) Antriebseinheit für hybridkraftfahrzeug mit variabler abtriebsübersetzung
DE102009045727A1 (de) Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug
DE102007003107A1 (de) Dreifachkupplung für Hybridantrieb mit Doppelkupplungsgetriebe
WO2003016734A1 (de) Verfahren zur montage eines kupplungssystems
DE102012100865A1 (de) Antriebsanordnung mit elektrischer Maschine und Kraftfahrzeug mit einer solchen Antriebsanordnung
DE102011078110A1 (de) Antriebselement eines Getriebes
DE102010030690A1 (de) Antriebseinheit für ein Hybridfahrzeug
DE102015202334A1 (de) Zweimassenschwungrad mit integriertem Freilauf
EP3589862A1 (de) Getriebeanordnung für ein getriebe eines fahrzeugs oder dergleichen
DE102014202621A1 (de) Lageranordnung eines Getriebes
EP3797044A1 (de) Mehrfachkupplungseinrichtung und hybridmodul für ein kraftfahrzeug
EP3983250A1 (de) Hybridkupplungsmodul sowie antriebsstrang für ein fahrzeug mit dem hybridkupplungsmodul
DE102020104023B4 (de) Reibkupplung zur reib- und formschlüssigen Übertragung von Drehmoment
WO2012149924A1 (de) Hybridmodul für einen triebstrang eines fahrzeuges
WO2020216394A1 (de) Hybridmodul sowie antriebsstrang für ein kraftfahrzeug
DE102016211954A1 (de) Drehmomentübertragungsvorrichtung
DE102015226679A1 (de) Getriebe für ein Kraftfahrzeug
EP3681747A1 (de) Kupplungseinrichtung, hybridmodul und antriebsstrang
EP3759371B1 (de) Kupplungsanordnung sowie diese kupplungsanordnung aufweisende antriebseinheit
WO2018158029A1 (de) Getriebeanordnung und verfahren zum betreiben einer getriebeanordnung
WO2018114228A1 (de) Getriebe für ein kraftfahrzeug
DE102018200569B3 (de) Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug
EP3969770B1 (de) Kupplungsvorrichtung, hybridmodul sowie antriebsanordnung für ein kraftfahrzeug

Legal Events

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

Ref document number: 20730565

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2020730565

Country of ref document: EP

Effective date: 20220112