WO2020259743A1 - Hybrid module and drive assembly for a motor vehicle - Google Patents

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WO2020259743A1
WO2020259743A1 PCT/DE2020/100443 DE2020100443W WO2020259743A1 WO 2020259743 A1 WO2020259743 A1 WO 2020259743A1 DE 2020100443 W DE2020100443 W DE 2020100443W WO 2020259743 A1 WO2020259743 A1 WO 2020259743A1
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WO
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hybrid module
clutch
separating clutch
rotor
separating
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PCT/DE2020/100443
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German (de)
French (fr)
Inventor
Philippe Wagner
Florian Vogel
Simon Ortmann
Marc Finkenzeller
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Publication date
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    • F16D2021/0661—Hydraulically actuated multiple lamellae clutches
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Definitions

  • the invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle for coupling an internal combustion engine and a transmission, as well as a drive arrangement for a motor vehicle.
  • a hybrid module usually comprises a connection device for mechanically coupling an internal combustion engine, a coupling device with which torque can be transmitted from the internal combustion engine to the hybrid module and with which the hybrid module can be separated from the internal combustion engine, and an electrical machine for generating it a drive torque with a rotor.
  • the electric machine enables electric driving, increased performance for internal combustion engine operation and recuperation.
  • the coupling device and its actuation system ensure that the internal combustion engine is coupled into a drive train of a motor vehicle.
  • hybrid modules in a so-called triple clutch variant are known in which the hybrid module, in addition to the clutch device configured as a separating clutch, also includes a double clutch device for coupling the hybrid module to two transmission input shafts of a transmission unit.
  • WO 2019 015 713 A1 discloses a hybrid module for a drive train of a motor vehicle, with a separating clutch for the selective coupling and uncoupling of an internal combustion engine from an intermediate shaft that can be driven by an electric motor, and with an electric machine for driving the intermediate shaft with an electric motor.
  • a rotor of the electrical machine is supported here with a rotor arm via a roller bearing on a housing wall, the housing wall being arranged axially between the electrical machine's and the separating clutch.
  • the intermediate shaft is supported radially on the inside on the housing wall, the intermediate shaft forming a section of a fluid line for a pressure fluid for the purpose of actuating the separating clutch.
  • such an embodiment of a hybrid module is also associated with a corresponding axial and / or radial construction space requirement.
  • the present invention is based on the object of providing a hybrid module and a drive arrangement equipped therewith, which implement actuation of the separating clutch in a structurally simple manner while using installation space efficiently.
  • hybrid module according to the invention according to claim 1.
  • Advantageous configurations of the hybrid module are specified in subclaims 2 to 9.
  • a drive arrangement for a motor vehicle, which has the hybrid module is provided according to claim 10.
  • the invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular for a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, comprising an electrical machine with a rotor rotatable about an axis of rotation. Furthermore, the hybrid module comprises a separating clutch and a separating clutch actuating device for actuating the separating clutch, the separating clutch actuating device comprising an annular piston-cylinder unit which is arranged in a rotationally fixed manner.
  • the hybrid module also includes a coupling processing device, in particular a double clutch device, which has an output device for transmitting the torque from the clutch device to a unit to be coupled with the hybrid module, in particular a transmission.
  • the hybrid module comprises a line element, essentially coaxially to the axis of rotation, which is arranged radially on the inside with respect to the output device.
  • the line element is fluidically coupled to the cylinder of the piston-cylinder unit for the purpose of supplying a fluid into the piston-cylinder unit for actuating the separating clutch actuating device.
  • the output device comprises two output elements which are coupled with a respective partial clutch.
  • a respective output element can be designed, for example, with a radial profile toothing for transmitting a torque to a transmission input shaft.
  • the output elements can also be formed by output shafts which are each coupled in a rotationally fixed manner to the output side of a respective partial coupling. These output shafts can simultaneously form the transmission input shafts of a transmission connected to the hybrid module.
  • the line element runs on the radial inside of the radially innermost transmission input shaft.
  • the rotor of the electrical machine can be mounted on a rotor carrier that can rotate about an axis of rotation of the hybrid module and can be connected non-rotatably to at least one pressure plate and counter pressure plate of the coupling device.
  • the pressure plate of the clutch device has a degree of freedom in the axial direction so that it can transmit frictional force to a friction lining as a function of its axial position and thus open and close the clutch device.
  • a non-rotatable arrangement of the ring-shaped piston-cylinder unit of the separating coupling actuating device means in particular that the ring-shaped piston-cylinder unit is arranged non-rotatably in relation to a housing of the hybrid module.
  • a housing shoulder of the Ge housing of the hybrid module can extend radially inward in the axial direction in relation to the rotor arm, a support bearing for at least radial mounting of the rotor arm being arranged between this housing shoulder and the rotor arm.
  • the support bearing also serves to axially support the Ro gate carrier.
  • the housing shoulder can be connected to an essentially radially extending housing wall, the housing wall realizing a transmission-side delimitation of a housing interior of the housing of the hybrid module.
  • an input element of the transmission unit in particular at least one transmission input shaft, or an output element of the hybrid module, in particular an output shaft, can be guided to the transmission unit for the purpose of connection.
  • a clutch actuating device in particular a double piston-cylinder unit, can be arranged on the housing shoulder for actuating the clutch device.
  • the clutch actuation device can also or alternatively be arranged on the housing wall.
  • the clutch actuating device can e.g. each have a pressure pot or a lever transmission.
  • the hybrid module can comprise a damper unit, in particular a vibration damper, the damper unit and the separating clutch being nested radially, at least in some areas.
  • the radial nesting can be implemented in such a way that the separating clutch is arranged at least in some areas within a space that is radially delimited by components of the damper unit.
  • the damper unit can be connected directly to a crankshaft of a connected internal combustion engine or be designed for this purpose.
  • the hybrid module by means of an intermediate shaft that can be coupled to the internal combustion engine, the
  • Damper unit in the torque transmission path between this intermediate shaft and the separating clutch arranged. After the disconnect clutch, the rotor arm is arranged in the torque transmission path.
  • the damper unit can be implemented as a dry damper, for example as a pendulum rocker damper.
  • the damper unit and the separating clutch are in particular directly connected to one another.
  • a pressing unit of the separating clutch is connected to the rotor carrier, a friction lining carrier of the separating clutch being set up for at least indirect connection to an internal combustion engine or to the damper unit.
  • the pressure unit preferably has a pressure plate and a counterpressure plate connected to it in a rotationally fixed manner, the pressure plate and the counterpressure plate of the pressure unit each being arranged on opposite axial sides of a friction lining carried by the friction lining carrier, in particular a friction lining pair.
  • the pressure plate or the counter pressure plate can be referred to as an axially outside of the separating clutch, the friction lining pair being able to be referred to as an axially inside of the separating clutch.
  • the axial outside of the separating clutch accordingly corresponds to an output side of the separating clutch, the axial inner side of the separating clutch corresponding to an input side of the separating clutch.
  • the pressure plate and / or counter pressure plate is connected directly to the rotor arm as the output element of the separating clutch.
  • connection of the separating clutch to an internal combustion engine can in particular be realized indirectly via at least one component connected to the friction lining carrier as an input element of the separating clutch, such as a damper unit and / or an intermediate shaft.
  • the friction lining is connected to the damper unit via teeth, the teeth allowing a relative movement in the axial direction between the friction lining and the damper unit for the purpose of axial movement of the friction lining to open or close the separating clutch.
  • the hybrid module can also have a sensor for detecting the angular position of the rotor, which sensor is arranged on an output side of the hybrid module designed for mechanical coupling of the hybrid module to a transmission.
  • An element of the sensor for detecting the rotor position such as an encoder, can be arranged on the rotor support of the electrical machine, and another component of the sensor, such as a pick-up, can be arranged on the housing of the hybrid module.
  • the rotor radially surrounds a space
  • the hybrid module has a housing which forms a housing interior
  • the separating clutch being arranged axially outside the space surrounded by the rotor and the rotor and the separating clutch being arranged in a common housing interior.
  • At least one torque transmission element of the separating clutch is arranged axially outside the space surrounded by the rotor.
  • a radially outer edge of a torque transmission element of the separating clutch can therefore have a greater distance from an axis of rotation of the hybrid module than a radially outer edge of the space surrounded by the rotor, that is to say than a radial inner side of the rotor.
  • Such a torque transmission element can have at least one pair of friction linings and a portion of a pressure plate or counter pressure plate that can be pressed against the pair of friction linings for the purpose of closing a torque transmission path, so that the separating clutch is designed as a friction clutch.
  • the separating clutch arranged in the torque transmission path between the electric machine and the internal combustion engine can be operated with slipping, so that during a synchronization process for synchronization of the speeds applied to the hybrid module on the input side and output side, the speeds between the electric machine and the transmission are first adjusted can be, and after this adjustment via the Trennkupp ment, the speeds of the electrical machine and internal combustion engine can be compared.
  • the mass moment of inertia of the internal combustion engine therefore does not have to be synchronized via the clutch device.
  • the hybrid module can be designed according to a so-called P2 arrangement.
  • the clutch device is arranged radially at least in regions and axially at least in regions within the space surrounded by the rotor.
  • a respective partial clutch, of the clutch device designed in particular as a double clutch device can be designed as a single or multi-plate clutch device.
  • the line element is a tube which has at least one radial flow outlet for realizing the fluidic connection with the cylinder.
  • the radial flow outlet can in particular be designed as a bore running in the radial direction through the line element.
  • the radial flow outlet can be fluidically connected directly to a flow inlet, which in turn is directly fluidically connected to the cylinder space of the piston-cylinder unit or is formed by the sem.
  • the flow inlet can also run essentially radially.
  • the cylinder can be arranged directly on the tube for the purpose of said fluidic connec tions.
  • the line element or pipe can be closed by a sealing element on its side axially facing the internal combustion engine.
  • the line element is designed as an axially continuous tube, which means that the line element as a single, separate component takes over the entire fluid guide for actuating the separating clutch, actuating device in the axial direction radially inside the hybrid module.
  • the line element is axially supported on the axial side of the coupling device facing away from the separating coupling.
  • This axial support is implemented in particular on the housing of the hybrid module.
  • the support can also be implemented on a housing of a transmission, the housing of the transmission being connected to the housing of the hybrid module in a rotation-proof manner.
  • the axial support on a housing is implemented in particular in a rotation-test manner so that the line element is implemented in a rotation-test manner via a support on the housing.
  • the radial outside of the tube can form the radial inside of the annular cylinder space in a length section.
  • a separate element forming the radial inside of the annular cylinder space is arranged directly on the radial outer side of the line element.
  • the piston-cylinder unit is supported on the tube in the axial direction on a threaded connection.
  • This threaded connection can in particular be formed by a nut which is screwed onto an external thread on the radial outside of the tube.
  • this nut also offers the advantage that the axial position of the piston-cylinder unit can be adjusted.
  • a component of the separating clutch actuation device is furthermore a spring unit which brings about a pretensioning force in the direction of actuation of the separating clutch.
  • this is a helical compression spring which acts in the same direction as the piston-cylinder unit when the cylinder is charged with a pressure fluid.
  • the separating clutch actuation device is set up to exert a force on a disk spring in the axial direction, which in turn realizes an axial contact force on components of the separating clutch that transmit the torque by friction.
  • Such components are, in particular, plates, such as pressure plates or also counter pressure plates of the separating clutch, as well as friction disks or friction plates arranged between them, which are to be pressed against one another in the axial direction in order to transmit torque in a frictional manner.
  • the separating clutch is designed as a normally closed clutch so that actuation by means of the actuating device leads to an opening of the separating clutch.
  • the spring unit is dimensioned in such a way that the force it causes is weaker than a restoring force of the diaphragm spring in the closed state of the separating clutch.
  • the hybrid module according to the invention has the advantage that the line element is positioned coaxially to the output device and radially inside the output device, which is particularly space-efficient, which enables the integration of a separating clutch actuating device with a small radial design.
  • coupling processes can be carried out when starting a motor vehicle designed with the hybrid module according to the invention via the separating clutch instead of the double clutch device, so that friction-related heat is generated outside the space surrounded by the rotor or rotor arm and the electrical machine as a whole is subjected to low thermal loads.
  • the electric machine can be used during a synchronization process to synchronize the speeds applied to the hybrid module on the input side and output side, especially during a synchronization process during an overlapping shift when shifting down from a fifth gear to a second gear or from a sixth gear to a third Gear to accelerate the internal combustion engine and thus to align the speeds applied on both sides of the hybrid module to one another.
  • the separating clutch can be operated with slipping.
  • a partial clutch of the double clutch device is less loaded during the synchronization process, as a result of which the heat input into the electrical machine is reduced.
  • a drive arrangement for a motor vehicle which has a hybrid module according to the invention, a drive unit, such as an internal combustion engine, and a transmission, where the hybrid module with an input side with the drive unit and an output side with the transmission mechanically is coupled.
  • the housing of the hybrid module in particular the housing shoulder on which the support bearing for the rotor arm is seated, can be mechanically firmly connected to a housing of the transmission connected to the hybrid module.
  • the output side is formed accordingly by the output device, which either forms at least one transmission input shaft itself or is coupled non-rotatably to at least one transmission input shaft, realizing the torque transmission path between the hybrid module and the connected transmission.
  • Fig. 1 a schematic representation of a portion of a drive assembly according to the invention
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a section of a drive arrangement 5 according to the invention.
  • the section of the drive arrangement 5 comprises an internal combustion engine 6 and a hybrid module 1, the hybrid module 1 having a damper unit 60, designed as a vibration damper, a separating clutch 20, an electrical machine 10 and a clutch device 30, designed as a double clutch device.
  • An output side 4 of the hybrid module 1 is designed for coupling a transmission, not shown here.
  • the damper unit 60, the separating clutch 20, the electric machine 10 and the clutch device 30 are arranged in series in this order.
  • a rotor 11 of the electrical machine 10 radially surrounds a space 14 in which the coupling device 30 is arranged.
  • Both a first partial coupling 40 and a second partial coupling 50 of the coupling device 30 configured as a double clutch device are connected to a rotor arm 13 carrying the rotor 11.
  • the first partial clutch 40 is connected to a first transmission input shaft 80 for connection to the transmission
  • the second partial clutch 50 is connected to a second transmission input shaft 81 for connection to the transmission.
  • the hybrid module 1 is here correspondingly coupled to the internal combustion engine 6 via the damper unit 60 on the input side 3 of the hybrid module 1 and coupled to the transmission of the drive arrangement 5 via the coupling device 30 as the output side 4 of the hybrid module 1.
  • a torque made available by the internal combustion engine 6 is accordingly transmitted to the separating clutch 20 via the damper unit 60.
  • torque is passed to the clutch device 30. Via the clutch device 30, the torque can now be transmitted to the transmission either via the first or second transmission input shaft 80, 81, depending on the shifting of the partial clutches 40, 50. In the opposite direction, torque applied to the transmission can be transmitted via the transmission input shafts 80, 81 to the clutch device 30 and from there to the electrical machine 10 for the purpose of recuperation.
  • FIG. 2 an inventive hybrid module 1 is shown in a sectional 9.an view.
  • the hybrid module 1 shown in FIG. 2 is a detailed representation of the hybrid module 1 of the drive arrangement shown in FIG.
  • the damper unit 60 is arranged on the input side 3 of the hybrid module 1, with an input side 61 of the damper unit 60 being set up for connection to the internal combustion engine and an output side 62 of the damper unit 60 connected in a rotationally fixed manner to an input element 25 of the separating clutch 20 is.
  • the separating clutch 20 comprises a pressing unit 28, having a counter pressure plate 24 and a pressing plate 23, and a pair of friction linings 22.
  • the pressing unit 28 and the pair of friction linings 22 form a separating clutch torque transmission element 21 of the separating clutch 20, wherein the friction lining Pair 22 is arranged axially between the pressure plate 23 and counter pressure plate 24.
  • the input element 25 of the separating clutch 20 is realized here by a friction lining carrier 27 carrying the friction lining pair 22, the friction lining carrier 27 extending in the radial direction and being non-rotatably connected to the output side 62 of the damper unit 60 via a toothing 90.
  • the separating clutch 20 is arranged radially within the damper unit 60 in some areas.
  • the counter pressure plate 24 is as an output element 26 of the separating clutch 20 with a portion 16 of the rotor arm 13 of the electrical machine 10 rotatably ver connected.
  • the pressure plate 23 is connected to a disconnect clutch actuation device 90 for the purpose of actuating the disconnect clutch 20.
  • the separating clutch actuating device 90 comprises an annular piston-cylinder unit 91 with an annular piston 93 which is axially displaceable in an annular cylinder 92 and which is connected to a release bearing 94, a plate spring 95 resting on the release bearing 94.
  • the plate spring 95 is supported axially on one side on the rotor carrier 13 of the electrical machine 10 and on the other hand is axially applied to the pressure plate 23 of the separating clutch 20. Radially on the inside, the plate spring 95 rests axially on the release bearing 94, which is assigned to the separating clutch actuating device 90.
  • the plate spring 95 is shown in a tensioned state, with axial displacement of the radially inner area of the plate spring 95 by means of the separating clutch actuator 90, the spring tension in the plate spring 95 would automatically tilt the plate spring 95 about a tipping point 97 on the rotor arm 13 and thus press the pressure plate 23 axially against the pair of friction linings 22.
  • the separating clutch 20 shown here is designed as a normally closed clutch.
  • the cylinder 92 of the separating clutch actuation device 90 is arranged on a radial outer side 102 and on an axial end region 101 of a line element 100.
  • the cylinder 92 of the separating clutch actuation device 90 is axially supported on a threaded connection 103, realized by a nut 98 screwed onto the line element 100, which in turn supports or can be supported directly or indirectly on a housing.
  • the disc spring 95 acts on the piston-cylinder unit 91 in the axial direction with a force and thus presses the cylinder 92 axially against the nut 98 of the threaded connection 103, so that the position of the piston-cylinder unit 91 or the posi tion of the clutch actuator 90 is defined in the axial direction.
  • a component of the separating clutch actuation device 90 is also a spring unit 96, which exerts a pretensioning force in the same direction as the piston-cylinder unit 91 when the separating clutch 20 is actuated.
  • the conduit element 100 designed as a tube, is fluidically connected to the piston-cylinder unit 91 for the purpose of guiding a fluid from the conduit element 100 into the cylinder 92 and an axial displacement of the piston 93 in the cylinder 92 that can be brought about.
  • a radial flow outlet 106 for implementation the fluidic connection between the interior of the line element 100 and the cylinder 92 is shown here in dashed lines and positioned axially between two sealing rings 104 at an axial position, the sealing rings 104 providing the fluidic connection to the surrounding components or the environment in this area of the Seal hybrid module 1.
  • the line element 100 is supported in the radial direction via a needle bearing 105 on a first transmission input shaft 80 and is axially supported on a housing of the transmission at an axial end (not shown here) which is axially opposite the axial end region 101.
  • the line element 100 is arranged coaxially to the first transmission input shaft 80.
  • a stator 12 of the electrical machine 10 is firmly connected to a housing 70 of the hybrid module 1, the rotor 11 of the electrical machine 10 being arranged on the rotatable rotor carrier 13 for the purpose of rotation about an axis of rotation 2 of the hybrid module 1.
  • the rotor arm 13 is radially Gela Gert with a support section 17 via a support bearing 75 on a housing shoulder 71 of a housing 70.
  • a rotor position sensor 15 for detecting the angular position of the rotor 11 is arranged axially next to the rotor 11 on the side of the hybrid module 1 facing the transmission to be arranged on the hybrid module 1 or the output side 4 of the hybrid module 1.
  • the housing shoulder 71 extends in the axial direction in relation to the coupling device 30 radially inward and is connected to a housing wall 72 of the housing 70, the housing wall 72 extending from the housing shoulder 71 in the radial direction on the output side 4 of the hybrid module 1 and delimits a housing interior 73 formed by the housing 70 on the transmission side.
  • the housing interior 73 formed by the housing 70 corresponds to a common housing interior 74 in which the separating clutch 20 and the electrical machine 10 are net angeord.
  • the coupling device 30 is designed as a double coupling device or its partial couplings 40, 50 are arranged in a space 14 radially surrounded by the rotor 11.
  • the coupling device 30 or the first partial coupling 40 and the second partial coupling 50 are also arranged axially within the space 14 surrounded by the rotor 11 on the side of the support section 17 of the rotor arm 13 facing the separating coupling 20.
  • the first partial clutch 40 and the second partial clutch 50 are designed as multi-plate clutches.
  • a pressure plate 41, an intermediate pressure plate 45 and a counter pressure plate 42 of the first partial coupling 40 are connected to the rotor arm 13 in the radial direction.
  • a pressure plate 51, an intermediate pressure plate 55 and a counter pressure plate 52 of the second partial coupling 50 are connected to the rotor arm 13 in the radial direction.
  • One of two friction linings 43 of the first partial clutch 40 is arranged axially between the pressure plate 41 and the intermediate pressure plate 45 of the first partial clutch 40 and the other of the two friction linings 43 of the first partial clutch 40 is arranged axially between the intermediate pressure plate 45 and the counter pressure plate 42, the friction being 43 of a friction lining carrier 44 of the first partial clutch 40 are carried.
  • One of two friction linings 53 of the second partial clutch 50 is arranged axially between the pressure plate 51 and the intermediate pressure plate 55 of the second partial clutch 50 and the other of the two friction linings 53 of the second partial clutch 50 is arranged axially between the intermediate pressure plate 55 and the counter pressure plate 52, the friction being 53 of a friction lining carrier 54 of the second partial clutch 50 are carried.
  • the two friction lining carriers 44, 54 thus each function as an output device 34 of the clutch device 30 for transmitting a torque from the clutch device 30 to the transmission.
  • the first transmission input shaft 80 and the second transmission input shaft 81 extend radially inside the housing shoulder 71 in the direction of the output side 4 of the hybrid module 1 for the purpose of connecting the hybrid module 1 to the transmission.
  • a clutch actuation device 33 for actuating the first partial clutch 40 and the second partial clutch 50, designed as piston-cylinder units, is arranged on the output side 4 of the hybrid module 1, lying radially on the housing shoulder 71 and axially on the housing wall 72.

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Abstract

The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, as well as a drive arrangement for a motor vehicle. The hybrid module (1) comprises an electric machine (10) with a rotor (11), a separating clutch (20), a separating clutch actuating device (90) with an annular piston-cylinder unit (91) which is arranged in a rotationally fixed manner, and a clutch device (30) which has an output device (34) for transferring the torque from the clutch device (30) to a unit to be coupled to the hybrid module (1), wherein the hybrid module that is essentially coaxial with the axis of rotation (2) comprises a guide element (100) which is arranged radially inwardly with respect to the output device (34) and is fluidically coupled to the cylinder (92) of the piston-cylinder unit (91) in order to guide a fluid into the piston-cylinder unit (91) for actuating the separating clutch actuating means (90). With the claimed hybrid module as well as the drive arrangement equipped therewith, the separating clutch can be easily actuated in a small installation space.

Description

Hvbridmodul sowie Antriebsanordnunq für ein Kraftfahrzeug Hybrid module and drive system for a motor vehicle
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Hybrid kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine und eines Getriebes, sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug. The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular a hybrid motor vehicle for coupling an internal combustion engine and a transmission, as well as a drive arrangement for a motor vehicle.
Ein Hybridmodul gemäß dem Stand der Technik umfasst üblicherweise eine An schlusseinrichtung zur mechanischen Ankopplung einer Verbrennungskraftmaschine, eine Kupplungseinrichtung, mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbren nungskraftmaschine trennbar ist, sowie eine elektrische Maschine zur Erzeugung ei nes Antriebsdrehmoments mit einem Rotor. A hybrid module according to the prior art usually comprises a connection device for mechanically coupling an internal combustion engine, a coupling device with which torque can be transmitted from the internal combustion engine to the hybrid module and with which the hybrid module can be separated from the internal combustion engine, and an electrical machine for generating it a drive torque with a rotor.
Die elektrische Maschine ermöglicht das elektrische Fahren, Leistungszuwachs zum Verbrennungskraftmaschinenbetrieb und Rekuperieren. Die Kupplungseinrichtung und deren Betätigungssystem sorgen für das Einkuppeln der Verbrennungskraftmaschine in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. The electric machine enables electric driving, increased performance for internal combustion engine operation and recuperation. The coupling device and its actuation system ensure that the internal combustion engine is coupled into a drive train of a motor vehicle.
Zudem sind Hybridmodule in einer sogenannten Triple-Kupplungs-Variante bekannt, in welcher das Hybridmodul neben der als Trennkupplung ausgestalteten Kupplungs einrichtung weiterhin eine Doppelkupplungsvorrichtung zur Kopplung des Hybridmo duls an zwei Getriebeeingangswellen einer Getriebeeinheit umfasst. In addition, hybrid modules in a so-called triple clutch variant are known in which the hybrid module, in addition to the clutch device configured as a separating clutch, also includes a double clutch device for coupling the hybrid module to two transmission input shafts of a transmission unit.
Um axial kompakt zu bauen ist bekannt, die Trennkupplung sowie die Doppelkupp lungsvorrichtung radial und axial im hohlzylinderartig ausgeführten, vom Rotor der elektrischen Maschine umgebenen Raum anzuordnen. To build axially compact is known to arrange the separating clutch and the Doppelkupp treatment device radially and axially in the hollow cylinder-like, surrounded by the rotor of the electrical machine space.
Die WO 2019 015 713 A1 offenbart ein Hybridmodul für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, mit einer Trennkupplung zum selektiven An- und Abkuppeln einer Verbrennungskraftmaschine von einer elektromotorisch antreibbaren Zwischenwelle sowie mit einer elektrischen Maschine zum elektromotorischen Antreiben der Zwi schenwelle. Ein Rotor der elektrischen Maschine ist hier mit einem Rotorträger über ein Wälzlager auf einer Gehäusewand gelagert, wobei die Gehäusewand axial zwi schen der elektrischen Maschine und der Trennkupplung angeordnet ist. An der Gehäusewand stützt sich dabei radial innen die Zwischenwelle ab, wobei die Zwischenwelle einen Abschnitt einer Fluidleitung für ein Druckfluid zwecks Betätigung der Trennkupplung ausbildet. WO 2019 015 713 A1 discloses a hybrid module for a drive train of a motor vehicle, with a separating clutch for the selective coupling and uncoupling of an internal combustion engine from an intermediate shaft that can be driven by an electric motor, and with an electric machine for driving the intermediate shaft with an electric motor. A rotor of the electrical machine is supported here with a rotor arm via a roller bearing on a housing wall, the housing wall being arranged axially between the electrical machine's and the separating clutch. The intermediate shaft is supported radially on the inside on the housing wall, the intermediate shaft forming a section of a fluid line for a pressure fluid for the purpose of actuating the separating clutch.
Neben einem entsprechenden konstruktiven Aufwand ist eine solche Ausführung ei nes Hybridmoduls auch mit einem entsprechenden axialen und/oder radialen Bau raumbedarf verbunden. In addition to a corresponding structural effort, such an embodiment of a hybrid module is also associated with a corresponding axial and / or radial construction space requirement.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hyb ridmodul sowie eine damit ausgestattete Antriebsanordnung zur Verfügung zu stellen, die in konstruktiv einfacher Weise eine Betätigung der Trennkupplung bei effizient ge nutztem Bauraum realisieren. Proceeding from this, the present invention is based on the object of providing a hybrid module and a drive arrangement equipped therewith, which implement actuation of the separating clutch in a structurally simple manner while using installation space efficiently.
Die Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hybridmodul nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hybridmoduls sind in den Unteransprüchen 2 bis 9 angegeben. Ergänzend wird eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, welche das Hybridmodul aufweist, gemäß Anspruch 10 zur Verfügung gestellt. The object is achieved by the hybrid module according to the invention according to claim 1. Advantageous configurations of the hybrid module are specified in subclaims 2 to 9. In addition, a drive arrangement for a motor vehicle, which has the hybrid module, is provided according to claim 10.
Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Be schreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die er gänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen. The features of the claims can be combined in any technically meaningful manner, in which case the explanations from the following description as well as features from the figures can also be used, which comprise additional embodiments of the invention.
Die Begriffe„axial“ und„radial“ beziehen sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Rotationsachse des Hybridmoduls. The terms “axial” and “radial” always relate to the axis of rotation of the hybrid module in the context of the present invention.
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hyb ridkraftfahrzeug, zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine sowie eines Ge triebes, umfassend eine elektrische Maschine mit einem um eine Rotationsachse drehbaren Rotor. Weiterhin umfasst das Hybridmodul eine Trennkupplung und eine Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Trennkupplung, wobei die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung eine ringförmige Kolben-Zylinder-Einheit um fasst, die drehfest angeordnet ist. Das Hybridmodul umfasst weiterhin eine Kupp- lungseinrichtung, insbesondere eine Doppelkupplungsvorrichtung, die eine Abtriebs einrichtung zur Übertragung des Drehmoments von der Kupplungseinrichtung auf ein mit dem Hybridmodul zu koppelndes Aggregat, insbesondere ein Getriebe, aufweist. Weiterhin umfasst das Hybridmodul im Wesentlichen koaxial zur Rotationsachse ein Leitungselement, welches in Bezug zu der Abtriebseinrichtung radial innen angeord net ist. Das Leitungselement ist mit dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit strö mungstechnisch gekoppelt, zwecks Zufuhr eines Fluids in die Kolben-Zylinder-Einheit zur Betätigung der Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung. The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle, in particular for a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine and a transmission, comprising an electrical machine with a rotor rotatable about an axis of rotation. Furthermore, the hybrid module comprises a separating clutch and a separating clutch actuating device for actuating the separating clutch, the separating clutch actuating device comprising an annular piston-cylinder unit which is arranged in a rotationally fixed manner. The hybrid module also includes a coupling processing device, in particular a double clutch device, which has an output device for transmitting the torque from the clutch device to a unit to be coupled with the hybrid module, in particular a transmission. Furthermore, the hybrid module comprises a line element, essentially coaxially to the axis of rotation, which is arranged radially on the inside with respect to the output device. The line element is fluidically coupled to the cylinder of the piston-cylinder unit for the purpose of supplying a fluid into the piston-cylinder unit for actuating the separating clutch actuating device.
Die Abtriebseinrichtung umfasst bei Verwendung einer Doppelkupplungsvorrichtung zwei Abtriebselemente, die mit einer jeweiligen Teilkupplung gekoppelt sind. Ein je weiliges Abtriebselement kann zum Beispiel mit einer radialen Profilverzahnung zur Übertragung eines Drehmoments auf eine Getriebeeingangswelle ausgestaltet sein. Alternativ können die Abtriebselemente auch durch Abtriebswellen ausgebildet sein, die jeweils drehfest mit der Ausgangsseite einer jeweiligen Teilkupplung gekoppelt sind. Diese Abtriebswellen können gleichzeitig die Getriebeeingangswellen eines an das Hybridmodul angeschlossenen Getriebes ausbilden. When using a double clutch device, the output device comprises two output elements which are coupled with a respective partial clutch. A respective output element can be designed, for example, with a radial profile toothing for transmitting a torque to a transmission input shaft. Alternatively, the output elements can also be formed by output shafts which are each coupled in a rotationally fixed manner to the output side of a respective partial coupling. These output shafts can simultaneously form the transmission input shafts of a transmission connected to the hybrid module.
In bevorzugter Ausführungsform verläuft das Leitungselement bei der Anordnung von mehreren koaxial zueinander positionierten Getriebeeingangswellen an der radialen Innenseite der radial innersten Getriebeeingangswelle. In a preferred embodiment, when a plurality of transmission input shafts are arranged coaxially to one another, the line element runs on the radial inside of the radially innermost transmission input shaft.
Konstruktiv vorteilhaft kann der Rotor der elektrischen Maschine auf einem um eine Rotationsachse des Hybridmoduls drehbaren Rotorträger gelagert und mit wenigstens einer Anpressplatte und Gegenanpressplatte der Kupplungseinrichtung drehfest ver bunden sein. In a structurally advantageous manner, the rotor of the electrical machine can be mounted on a rotor carrier that can rotate about an axis of rotation of the hybrid module and can be connected non-rotatably to at least one pressure plate and counter pressure plate of the coupling device.
Dabei weist insbesondere die Anpressplatte der Kupplungseinrichtung einen Frei heitsgrad in axialer Richtung auf, sodass sie in Abhängigkeit von ihrer axialen Position Reibkraft auf einen Reibbelag übertragen kann und derart die Kupplungseinrichtung öffnen und schließen kann. In particular, the pressure plate of the clutch device has a degree of freedom in the axial direction so that it can transmit frictional force to a friction lining as a function of its axial position and thus open and close the clutch device.
Eine drehfeste Anordnung der ringförmigen Kolben-Zylinder-Einheit der Trennkupp lungs-Betätigungseinrichtung bedeutet insbesondere, dass die ringförmige Kolben- Zylinder-Einheit drehfest in Bezug zu einem Gehäuse des Hybridmoduls angeordnet ist. Insbesondere kann sich weiterhin konstruktiv vorteilhaft ein Gehäuse-Absatz des Ge häuses des Hybridmoduls in Bezug zum Rotorträger radial innen in axialer Richtung erstrecken, wobei zwischen diesem Gehäuse-Absatz und dem Rotorträger ein Stütz lager zur zumindest radialen Lagerung des Rotorträgers angeordnet ist. A non-rotatable arrangement of the ring-shaped piston-cylinder unit of the separating coupling actuating device means in particular that the ring-shaped piston-cylinder unit is arranged non-rotatably in relation to a housing of the hybrid module. In particular, a housing shoulder of the Ge housing of the hybrid module can extend radially inward in the axial direction in relation to the rotor arm, a support bearing for at least radial mounting of the rotor arm being arranged between this housing shoulder and the rotor arm.
In vorteilhafter Ausgestaltung dient das Stützlager auch zur axialen Lagerung des Ro torträgers. In an advantageous embodiment, the support bearing also serves to axially support the Ro gate carrier.
Der Gehäuse-Absatz kann mit einer sich im Wesentlichen radial erstreckenden Ge häusewand verbunden sein, wobei die Gehäusewand eine getriebeseitige Abgren zung eines Gehäuseinnenraums des Gehäuses des Hybridmoduls realisiert. The housing shoulder can be connected to an essentially radially extending housing wall, the housing wall realizing a transmission-side delimitation of a housing interior of the housing of the hybrid module.
In Bezug zum Gehäuse-Absatz radial innen kann insbesondere ein Eingangselement der Getriebeeinheit, insbesondere zumindest eine Getriebeeingangswelle, oder ein Abtriebselement des Hybridmoduls, insbesondere eine Abtriebswelle, zwecks An schluss an die Getriebeeinheit geführt sein. In relation to the housing shoulder, radially inside, an input element of the transmission unit, in particular at least one transmission input shaft, or an output element of the hybrid module, in particular an output shaft, can be guided to the transmission unit for the purpose of connection.
Dabei kann eine Kupplungs-Betätigungseinrichtung, insbesondere eine Doppel- Kolben-Zylinder-Einheit, zur Betätigung der Kupplungseinrichtung auf dem Gehäuse- Absatz angeordnet sein. A clutch actuating device, in particular a double piston-cylinder unit, can be arranged on the housing shoulder for actuating the clutch device.
Dabei kann die Kupplungs-Betätigungseinrichtung zudem oder alternativ auch an der Gehäusewand angeordnet sein. The clutch actuation device can also or alternatively be arranged on the housing wall.
Die Kupplungs-Betätigungsvorrichtung kann zwecks Übertragung von Betätigungs kräften von der Doppel-Kolben-Zylinder-Einheit auf die Teilkupplungen der Kupp lungseinrichtung z.B. jeweils einen Drucktopf oder eine Hebelübersetzung aufweisen. In einer weiteren Ausführung kann das Hybridmodul eine Dämpfereinheit umfassen, insbesondere einen Schwingungsdämpfer, wobei die Dämpfereinheit und die Trenn kupplung radial zumindest bereichsweise geschachtelt angeordnet sind. For the purpose of transmitting actuating forces from the double piston-cylinder unit to the partial clutches of the coupling device, the clutch actuating device can e.g. each have a pressure pot or a lever transmission. In a further embodiment, the hybrid module can comprise a damper unit, in particular a vibration damper, the damper unit and the separating clutch being nested radially, at least in some areas.
Die radiale Schachtelung kann derart realisiert sein, dass die Trennkupplung zumin dest bereichsweise innerhalb eines von Bauelementen der Dämpfereinheit radial be grenzten Raums angeordnet ist. The radial nesting can be implemented in such a way that the separating clutch is arranged at least in some areas within a space that is radially delimited by components of the damper unit.
Die Dämpfereinheit kann direkt mit einer Kurbelwelle einer angeschlossenen Verbren nungskraftmaschine verbunden sein bzw. dazu ausgestaltet sein. The damper unit can be connected directly to a crankshaft of a connected internal combustion engine or be designed for this purpose.
Beispielsweise bei einer Ausgestaltung einer Eingangsseite des Hybridmoduls durch eine an die Verbrennungskraftmaschine koppelbare Zwischenwelle ist die For example, in an embodiment of an input side of the hybrid module by means of an intermediate shaft that can be coupled to the internal combustion engine, the
Dämpfereinheit im Drehmoment-Übertragungspfad zwischen dieser Zwischenwelle und der Trennkupplung angeordnet. Nach der Trennkupplung ist im Drehmoment- Übertragungspfad der Rotorträger angeordnet. Damper unit in the torque transmission path between this intermediate shaft and the separating clutch arranged. After the disconnect clutch, the rotor arm is arranged in the torque transmission path.
Insbesondere kann die Dämpfereinheit als ein trockener Dämpfer, wie zum Beispiel als ein Pendelwippendämpfer, realisiert sein. In particular, the damper unit can be implemented as a dry damper, for example as a pendulum rocker damper.
Die Dämpfereinheit und die Trennkupplung sind dabei insbesondere unmittelbar mit einander verbunden. The damper unit and the separating clutch are in particular directly connected to one another.
Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Anpresseinheit der Trennkupplung an den Rotorträger angeschlossen ist, wobei ein Reibbelagträger der Trennkupplung zum zumindest mittelbaren Anschluss an eine Verbrennungskraftmaschine bzw. an die Dämpfereinheit eingerichtet ist. Furthermore, it can be provided that a pressing unit of the separating clutch is connected to the rotor carrier, a friction lining carrier of the separating clutch being set up for at least indirect connection to an internal combustion engine or to the damper unit.
Die Anpresseinheit weist dabei vorzugsweise eine Anpressplatte sowie eine damit drehfest verbundene Gegenanpressplatte auf, wobei die Anpressplatte und die Ge- genanpressplatte der Anpresseinheit jeweils auf gegenüberliegenden axialen Seiten eines vom Reibbelagträger getragenen Reibbelags, insbesondere eines Reibbelag- Paars, angeordnet sind. The pressure unit preferably has a pressure plate and a counterpressure plate connected to it in a rotationally fixed manner, the pressure plate and the counterpressure plate of the pressure unit each being arranged on opposite axial sides of a friction lining carried by the friction lining carrier, in particular a friction lining pair.
Entsprechend kann die Anpressplatte bzw. die Gegenanpressplatte als eine axiale Außenseite der Trennkupplung bezeichnet werden, wobei das Reibbelag-Paar als eine axiale Innenseite der Trennkupplung bezeichnet werden kann. Correspondingly, the pressure plate or the counter pressure plate can be referred to as an axially outside of the separating clutch, the friction lining pair being able to be referred to as an axially inside of the separating clutch.
Die axiale Außenseite der Trennkupplung entspricht demnach einer Ausgangsseite der Trennkupplung, wobei die axiale Innenseite der Trennkupplung einer Eingangssei te der Trennkupplung entspricht. The axial outside of the separating clutch accordingly corresponds to an output side of the separating clutch, the axial inner side of the separating clutch corresponding to an input side of the separating clutch.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die Anpress- und/oder Gegenanpressplatte als Ausgangselement der Trennkupplung unmittelbar an den Rotorträger angeschlos sen ist. In particular, it can be provided that the pressure plate and / or counter pressure plate is connected directly to the rotor arm as the output element of the separating clutch.
Der Anschluss der Trennkupplung an eine Verbrennungskraftmaschine kann insbe sondere mittelbar über zumindest ein mit dem Reibbelagträger als Eingangselement der Trennkupplung verbundenes Bauteil, wie eine Dämpfereinheit und/oder eine Zwi schenwelle, realisiert sein. The connection of the separating clutch to an internal combustion engine can in particular be realized indirectly via at least one component connected to the friction lining carrier as an input element of the separating clutch, such as a damper unit and / or an intermediate shaft.
Dabei kann vorgesehen sein, dass der Reibbelagträger über eine Verzahnung mit der Dämpfereinheit verbunden ist, wobei die Verzahnung eine Relativ-Bewegung in axia ler Richtung zwischen Reibbelagträger und Dämpfereinheit zwecks axialer Bewegung des Reibbelagträgers zum Öffnen bzw. Schließen der Trennkupplung zulässt. Das Hybridmodul kann zudem einen Sensor zur Detektion der Winkelposition des Ro tors aufweisen, welcher an einer zur mechanischen Kopplung des Hybridmoduls an ein Getriebe ausgestalteten Ausgangsseite des Hybridmoduls angeordnet ist. It can be provided that the friction lining is connected to the damper unit via teeth, the teeth allowing a relative movement in the axial direction between the friction lining and the damper unit for the purpose of axial movement of the friction lining to open or close the separating clutch. The hybrid module can also have a sensor for detecting the angular position of the rotor, which sensor is arranged on an output side of the hybrid module designed for mechanical coupling of the hybrid module to a transmission.
Ein Element des Sensors zur Detektion der Rotorposition, wie zum Beispiel ein Geber, kann dabei an dem Rotorträger der elektrischen Maschine angeordnet sein, und ein weiterer Bestandteil des Sensors, wie zum Beispiel ein Aufnehmer, kann am Gehäuse des Hybridmoduls angeordnet sein. An element of the sensor for detecting the rotor position, such as an encoder, can be arranged on the rotor support of the electrical machine, and another component of the sensor, such as a pick-up, can be arranged on the housing of the hybrid module.
In einer weiteren Ausführungsform umgibt der Rotor radial einen Raum, und das Hyb ridmodul weist ein Gehäuse auf, welches einen Gehäuseinnenraum ausbildet, wobei die Trennkupplung axial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet ist und der Rotor sowie die Trennkupplung in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum angeordnet sind. In a further embodiment, the rotor radially surrounds a space, and the hybrid module has a housing which forms a housing interior, the separating clutch being arranged axially outside the space surrounded by the rotor and the rotor and the separating clutch being arranged in a common housing interior.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zumindest ein Drehmomentübertragungs element der Trennkupplung axial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums ange ordnet ist. In particular, it can be provided that at least one torque transmission element of the separating clutch is arranged axially outside the space surrounded by the rotor.
Es kann also ein radial äußerer Rand eines Drehmomentübertragungselements der Trennkupplung einen größeren Abstand zu einer Rotationsachse des Hybridmoduls aufweisen, als ein radial äußerer Rand des vom Rotor umgebenen Raums, also als eine radiale Innenseite des Rotors. A radially outer edge of a torque transmission element of the separating clutch can therefore have a greater distance from an axis of rotation of the hybrid module than a radially outer edge of the space surrounded by the rotor, that is to say than a radial inner side of the rotor.
Ein derartiges Drehmomentübertragungselement kann zumindest ein Reibbelag-Paar sowie einen Abschnitt einer an das Reibbelag-Paar zwecks Schließung eines Dreh moment-Übertragungspfades anpressbaren Anpressplatte bzw. Gegenanpressplatte aufweisen, so dass die Trennkupplung als Reibkupplung ausgestaltet ist. Such a torque transmission element can have at least one pair of friction linings and a portion of a pressure plate or counter pressure plate that can be pressed against the pair of friction linings for the purpose of closing a torque transmission path, so that the separating clutch is designed as a friction clutch.
Die im Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der elektrischen Maschine und der Verbrennungskraftmaschine angeordnete Trennkupplung kann dabei schlupfend be trieben werden, so dass bei einem Synchronisationsvorgang zur Synchronisation am Hybridmodul auf Eingangsseite und Ausgangsseite anliegender Drehzahlen zunächst eine Anpassung der Drehzahlen zwischen der elektrischen Maschine und dem Ge triebe vorgenommen werden kann, und nach dieser Anpassung über die Trennkupp lung die Drehzahlen von elektrischer Maschine und Verbrennungskraftmaschine an geglichen werden können. Das Massenträgheitsmoment der Verbrennungskraftmaschine muss demnach nicht über die Kupplungseinrichtung mitsynchronisiert werden. The separating clutch arranged in the torque transmission path between the electric machine and the internal combustion engine can be operated with slipping, so that during a synchronization process for synchronization of the speeds applied to the hybrid module on the input side and output side, the speeds between the electric machine and the transmission are first adjusted can be, and after this adjustment via the Trennkupp ment, the speeds of the electrical machine and internal combustion engine can be compared. The mass moment of inertia of the internal combustion engine therefore does not have to be synchronized via the clutch device.
Das Hybridmodul kann entsprechend gemäß einer sogenannten P2-Anordnung aus gestaltet sein. The hybrid module can be designed according to a so-called P2 arrangement.
Gemäß einer Ausführungsform des Hybridmoduls ist die Kupplungseinrichtung radial zumindest bereichsweise und axial zumindest bereichsweise innerhalb des vom Rotor umgebenen Raums angeordnet. According to one embodiment of the hybrid module, the clutch device is arranged radially at least in regions and axially at least in regions within the space surrounded by the rotor.
Eine jeweilige Teilkupplung, der insbesondere als eine Doppelkupplungsvorrichtung ausgeführten Kupplungseinrichtung, kann dabei als eine Ein- oder Mehrscheiben kupplungsvorrichtung ausgeführt sein. A respective partial clutch, of the clutch device designed in particular as a double clutch device, can be designed as a single or multi-plate clutch device.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Leitungselement ein Rohr, welches zumin dest einen radialen Strömungsausgang aufweist zur Realisierung der strömungstech nischen Verbindung mit dem Zylinder. In a further embodiment, the line element is a tube which has at least one radial flow outlet for realizing the fluidic connection with the cylinder.
Der radiale Strömungsausgang kann dabei insbesondere als eine in radialer Richtung durch das Leitungselement verlaufende Bohrung ausgeführt sein. The radial flow outlet can in particular be designed as a bore running in the radial direction through the line element.
Dabei kann der radiale Strömungsausgang unmittelbar strömungstechnisch mit einem Strömungseingang verbunden sein, welcher wiederum unmittelbar strömungstech nisch mit dem Zylinderraum der Kolben-Zylinder-Einheit verbunden ist bzw. von die sem ausgebildet ist. Der Strömungseingang kann ebenfalls im Wesentlichen radial verlaufen. Der Zylinder kann zwecks der genannten strömungstechnischen Verbin dungen unmittelbar auf dem Rohr angeordnet sein. The radial flow outlet can be fluidically connected directly to a flow inlet, which in turn is directly fluidically connected to the cylinder space of the piston-cylinder unit or is formed by the sem. The flow inlet can also run essentially radially. The cylinder can be arranged directly on the tube for the purpose of said fluidic connec tions.
Das Leitungselement bzw. Rohr kann an seiner der Verbrennungskraftmaschine axial zugewandten Seite durch ein Dichtungselement verschlossen sein. Insbesondere ist vorgesehen, dass Leitungselement als ein axial durchgängiges Rohr auszugestalten, was bedeutet, dass das Leitungselement als ein einzelnes, separates Bauteil die ge samte Fluidführung zur Betätigung der Trennkupplung, Betätigungseinrichtung in axia ler Richtung radial innen im Hybridmodul übernimmt. The line element or pipe can be closed by a sealing element on its side axially facing the internal combustion engine. In particular, it is provided that the line element is designed as an axially continuous tube, which means that the line element as a single, separate component takes over the entire fluid guide for actuating the separating clutch, actuating device in the axial direction radially inside the hybrid module.
In einer ergänzenden Ausführungsform ist das Leitungselement auf der der Trenn kupplung abgewandten axialen Seite der Kupplungsvorrichtung axial abgestützt. Diese axiale Abstützung ist insbesondere an dem Gehäuse des Hybridmoduls reali siert. In a supplementary embodiment, the line element is axially supported on the axial side of the coupling device facing away from the separating coupling. This axial support is implemented in particular on the housing of the hybrid module.
Alternativ kann die Abstützung auch an einem Gehäuse eines Getriebes realisiert sein, wobei das Gehäuse des Getriebes mit dem Gehäuse des Hybridmoduls drehtest verbunden ist. Alternatively, the support can also be implemented on a housing of a transmission, the housing of the transmission being connected to the housing of the hybrid module in a rotation-proof manner.
Die axiale Abstützung an einem Gehäuse ist insbesondere drehtest realisiert, so dass das Leitungselement über eine Abstützung am Gehäuse drehtest ausgeführt ist. The axial support on a housing is implemented in particular in a rotation-test manner so that the line element is implemented in a rotation-test manner via a support on the housing.
Derart lässt sich eine Reaktionskraft bei der Betätigung der Trennkupplung- Betätigungseinrichtung axial weit von der Trennkupplungs- Betätigungseinrichtung entfernt am Gehäuse abstützen. In this way, a reaction force when the separating clutch actuating device is actuated can be supported on the housing axially far away from the separating clutch actuating device.
Dabei kann die radiale Außenseite des Rohres in einem Längenabschnitt die radiale Innenseite des ringförmigen Zylinderraums ausbilden. In this case, the radial outside of the tube can form the radial inside of the annular cylinder space in a length section.
Entsprechend ist hier vorgesehen, dass der Kolben mit seiner radialen Innenseite auf der radialen Außenseite des Rohrabschnitts axial gleitet. Accordingly, it is provided here that the radial inside of the piston slides axially on the radial outside of the pipe section.
Alternativ dazu kann vorgesehen sein, dass ein die radiale Innenseite des ringförmi gen Zylinderraums ausbildendes separates Element unmittelbar auf der radialen Au ßenseite des Leitungselements angeordnet ist. Alternatively, it can be provided that a separate element forming the radial inside of the annular cylinder space is arranged directly on the radial outer side of the line element.
Gemäß einer ergänzenden Ausgestaltung ist die Kolben-Zylinder-Einheit auf dem Rohr in axialer Richtung an einer Gewindeverbindung abgestützt. According to a supplementary embodiment, the piston-cylinder unit is supported on the tube in the axial direction on a threaded connection.
Diese Gewindeverbindung kann insbesondere durch eine Mutter ausgebildet sein, welche auf einem Außengewinde an der radialen Außenseite des Rohres aufge schraubt ist. Diese Mutter bietet neben der axialen Abstützung auch den Vorteil der Einsteilbarkeit der axialen Position der Kolben-Zylinder-Einheit. This threaded connection can in particular be formed by a nut which is screwed onto an external thread on the radial outside of the tube. In addition to the axial support, this nut also offers the advantage that the axial position of the piston-cylinder unit can be adjusted.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein Bestandteil der Trennkupplung- Betätigungseinrichtung des Weiteren eine Federeinheit, die eine Vorspannkraft in Richtung der Betätigung der Trennkupplung bewirkt. According to one aspect of the invention, a component of the separating clutch actuation device is furthermore a spring unit which brings about a pretensioning force in the direction of actuation of the separating clutch.
In einer bevorzugten Ausgestaltung handelt es sich hierbei um eine Schrauben- Druckfeder, die in dieselbe Richtung wirkt, wie die Kolben-Zylinder-Einheit bei Beschi ckung des Zylinders mit einem Druck-Fluid. In einer weiteren Ausführungsform ist die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung da zu eingerichtet, in axialer Richtung eine Kraft auf eine Tellerfeder zu bewirken, die wiederum eine axiale Anpresskraft auf reibschlüssig das Drehmoment übertragende Bauteile der Trennkupplung realisiert. In a preferred embodiment, this is a helical compression spring which acts in the same direction as the piston-cylinder unit when the cylinder is charged with a pressure fluid. In a further embodiment, the separating clutch actuation device is set up to exert a force on a disk spring in the axial direction, which in turn realizes an axial contact force on components of the separating clutch that transmit the torque by friction.
Derartige Bauteile sind insbesondere Platten, wie Anpressplatten oder auch Gegen- anpressplatten der Trennkupplung sowie dazwischen angeordnete Reibscheiben bzw. Reiblamellen, die in axialer Richtung aneinander zu pressen sind, um reibschlüssig Drehmoment zu übertragen. Such components are, in particular, plates, such as pressure plates or also counter pressure plates of the separating clutch, as well as friction disks or friction plates arranged between them, which are to be pressed against one another in the axial direction in order to transmit torque in a frictional manner.
Insbesondere ist vorgesehen, dass die Trennkupplung als normal-geschlossene Kupplung ausgeführt ist, sodass die Betätigung mittels der Betätigungseinrichtung zu einer Öffnung der Trennkupplung führt. In particular, it is provided that the separating clutch is designed as a normally closed clutch so that actuation by means of the actuating device leads to an opening of the separating clutch.
Die Federeinheit ist dabei derart dimensioniert, dass die von ihr bewirkte Kraft gerin ger ist als eine Rückstellkraft der Tellerfeder im geschlossenen Zustand der Trenn kupplung. The spring unit is dimensioned in such a way that the force it causes is weaker than a restoring force of the diaphragm spring in the closed state of the separating clutch.
Das erfindungsgemäße Hybridmodul weist den Vorteil auf, dass das Leitungselement koaxial zu der Abtriebseinrichtung und radial innerhalb der Abtriebseinrichtung beson ders bauraumeffizient positioniert ist, was die Integration einer radial klein bauenden T rennkupplungs-Betätigungseinrichtung ermöglicht. The hybrid module according to the invention has the advantage that the line element is positioned coaxially to the output device and radially inside the output device, which is particularly space-efficient, which enables the integration of a separating clutch actuating device with a small radial design.
Bei Betätigung der Trennkupplung wird, durch deren Anordnung axial außerhalb des vom Rotor umgebenen Raums, von der Trennkupplung abgegebene Wärme nicht o- der zumindest verringert Wärme in die elektrische Maschine eingebracht. When the separating clutch is actuated, due to its arrangement axially outside the space surrounded by the rotor, heat given off by the separating clutch is not introduced into the electrical machine, or at least less heat.
Zudem kann durch die Anordnung der Trennkupplung und der elektrischen Maschine in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum eine axial sehr kurze Bauweise des Hyb ridmoduls gewährleistet werden. In addition, by arranging the separating clutch and the electrical machine in a common housing interior, an axially very short construction of the hybrid module can be guaranteed.
Mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul können Kupplungsvorgänge beim Anfahren eines mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul ausgestalteten Kraftfahrzeugs über die Trennkupplung anstelle der Doppelkupplungsvorrichtung durchgeführt werden, sodass reibungsbedingte Wärme außerhalb des vom Rotor bzw. Rotorträger umge benen Raums entsteht und die elektrische Maschine insgesamt wärmetechnisch ge ring belastet wird. Die elektrische Maschine kann dazu eingesetzt werden, bei einem Synchronisations vorgang zur Synchronisation der am Hybridmodul auf Eingangsseite und Ausgangs seite anliegenden Drehzahlen, insbesondere bei einem Synchronisationsvorgang während einer Überschneidungsschaltung bei Rückschaltung von einem fünften Gang auf einen zweiten Gang oder von einem sechsten Gang auf einen dritten Gang, die Verbrennungskraftmaschine zu beschleunigen und derart die beidseitig des Hyb ridmoduls anliegenden Drehzahlen aneinander anzugleichen. With the hybrid module according to the invention, coupling processes can be carried out when starting a motor vehicle designed with the hybrid module according to the invention via the separating clutch instead of the double clutch device, so that friction-related heat is generated outside the space surrounded by the rotor or rotor arm and the electrical machine as a whole is subjected to low thermal loads. The electric machine can be used during a synchronization process to synchronize the speeds applied to the hybrid module on the input side and output side, especially during a synchronization process during an overlapping shift when shifting down from a fifth gear to a second gear or from a sixth gear to a third Gear to accelerate the internal combustion engine and thus to align the speeds applied on both sides of the hybrid module to one another.
Die Trennkupplung kann dabei schlupfend betrieben werden. Entsprechend wird eine Teilkupplung der Doppelkupplungsvorrichtung beim Synchronisationsvorgang geringer belastet, wodurch der Wärmeeintrag in die elektrische Maschine gemindert wird. The separating clutch can be operated with slipping. Correspondingly, a partial clutch of the double clutch device is less loaded during the synchronization process, as a result of which the heat input into the electrical machine is reduced.
Des Weiteren wird erfindungsgemäß eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, die ein erfindungsgemäßes Hybridmodul, ein Antriebsaggregat, wie zum Beispiel eine Verbrennungskraftmaschine, sowie ein Getriebe aufweist, wo bei das Hybridmodul mit einer Eingangsseite mit dem Antriebsaggregat und mit einer Ausgangsseite mit dem Getriebe mechanisch gekoppelt ist. Furthermore, a drive arrangement for a motor vehicle is provided according to the invention, which has a hybrid module according to the invention, a drive unit, such as an internal combustion engine, and a transmission, where the hybrid module with an input side with the drive unit and an output side with the transmission mechanically is coupled.
Das Gehäuse des Hybridmoduls, insbesondere der Gehäuse-Absatz, auf welchem das Stützlager für den Rotorträger sitzt, kann mechanisch fest mit einem Gehäuse des an das Hybridmodul angeschlossenen Getriebes verbunden sein. The housing of the hybrid module, in particular the housing shoulder on which the support bearing for the rotor arm is seated, can be mechanically firmly connected to a housing of the transmission connected to the hybrid module.
Die Ausgangsseite ist entsprechend durch die Abtriebseinrichtung ausgebildet, die entweder selbst wenigstens eine Getriebeeingangswelle ausbildet oder mit wenigs tens einer Getriebeeingangswelle drehfest gekoppelt, den Drehmoment- Übertragungspfad zwischen dem Hybridmodul und dem angeschlossenen Getriebe realisiert. The output side is formed accordingly by the output device, which either forms at least one transmission input shaft itself or is coupled non-rotatably to at least one transmission input shaft, realizing the torque transmission path between the hybrid module and the connected transmission.
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 sche matischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es sind dargestellt in The invention described above is explained in detail below against the relevant technical background with reference to the associated drawings, which show preferred embodiments. The invention is in no way restricted by the purely schematic drawings, it being noted that the Embodiments shown in the drawings are not limited to the dimensions shown. They are shown in
Fig. 1 : eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen An triebsanordnung und Fig. 1: a schematic representation of a portion of a drive assembly according to the invention and
Fig. 2: ein erfindungsgemäßes Flybridmodul in einer geschnittenen Seitenansicht. 2: a flybridge module according to the invention in a sectional side view.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Abschnitts einer erfindungsgemäßen Antriebsanordnung 5. 1 shows a schematic representation of a section of a drive arrangement 5 according to the invention.
Der Abschnitt der Antriebsanordnung 5 umfasst eine Verbrennungskraftmaschine 6 sowie ein Hybridmodul 1 , wobei das Hybridmodul 1 eine Dämpfereinheit 60, ausge staltet als Schwingungsdämpfer, eine Trennkupplung 20, eine elektrische Maschine 10 sowie eine Kupplungseinrichtung 30, ausgestaltet als Doppelkupplungsvorrichtung, aufweist. Eine Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 ist zur Ankopplung eines hier nicht dargestellten Getriebes ausgestaltet. In einem Drehmoment-Übertragungspfad zwischen der Verbrennungskraftmaschine 6 und dem Getriebe sind die Dämpferein heit 60, die Trennkupplung 20, die elektrische Maschine 10 und die Kupplungseinrich tung 30 in dieser Reihenfolge in Reihe angeordnet. The section of the drive arrangement 5 comprises an internal combustion engine 6 and a hybrid module 1, the hybrid module 1 having a damper unit 60, designed as a vibration damper, a separating clutch 20, an electrical machine 10 and a clutch device 30, designed as a double clutch device. An output side 4 of the hybrid module 1 is designed for coupling a transmission, not shown here. In a torque transmission path between the internal combustion engine 6 and the transmission, the damper unit 60, the separating clutch 20, the electric machine 10 and the clutch device 30 are arranged in series in this order.
Ein Rotor 1 1 der elektrischen Maschine 10 umgibt radial einen Raum 14, in welchem die Kupplungseinrichtung 30 angeordnet ist. Dabei ist sowohl eine erste Teilkupplung 40 als auch eine zweite Teilkupplung 50 der als Doppelkupplungsvorrichtung ausge stalteten Kupplungseinrichtung 30 mit einem den Rotor 1 1 tragenden Rotorträger 13 verbunden. Die erste Teilkupplung 40 ist zwecks Anschluss an das Getriebe mit einer ersten Getriebeeingangswelle 80 verbunden und die zweite Teilkupplung 50 ist zwecks Anschluss an das Getriebe mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 81 ver bunden. A rotor 11 of the electrical machine 10 radially surrounds a space 14 in which the coupling device 30 is arranged. Both a first partial coupling 40 and a second partial coupling 50 of the coupling device 30 configured as a double clutch device are connected to a rotor arm 13 carrying the rotor 11. The first partial clutch 40 is connected to a first transmission input shaft 80 for connection to the transmission, and the second partial clutch 50 is connected to a second transmission input shaft 81 for connection to the transmission.
Das Hybridmodul 1 ist hier entsprechend über die Dämpfereinheit 60 auf der Ein gangsseite 3 des Hybridmoduls 1 an die Verbrennungskraftmaschine 6 gekoppelt und über die Kupplungseinrichtung 30 als Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 an das Getriebe der Antriebsanordnung 5 gekoppelt. The hybrid module 1 is here correspondingly coupled to the internal combustion engine 6 via the damper unit 60 on the input side 3 of the hybrid module 1 and coupled to the transmission of the drive arrangement 5 via the coupling device 30 as the output side 4 of the hybrid module 1.
Ein von der Verbrennungskraftmaschine 6 zur Verfügung gestelltes Drehmoment wird demnach über die Dämpfereinheit 60 an die Trennkupplung 20 übertragen. Bei ge- schlossener Trennkupplung 20 wird das Drehmoment zwecks Realisierung eines Ge neratorbetriebs weiter an die elektrische Maschine 10 übertragen. Außerdem wird Drehmoment an die Kupplungseinrichtung 30 geleitet. Über die Kupplungseinrichtung 30 kann das Drehmoment nun abhängig der Schaltung der Teilkupplungen 40, 50 entweder über die erste oder zweite Getriebeeingangswelle 80, 81 an das Getriebe übertragen werden. In umgekehrter Richtung kann am Getriebe anliegendes Dreh moment über die Getriebeeingangswellen 80, 81 an die Kupplungseinrichtung 30 übertragen werden und von dort zwecks Rekuperation auf die elektrische Maschine 10. A torque made available by the internal combustion engine 6 is accordingly transmitted to the separating clutch 20 via the damper unit 60. Beige- With the disengaging clutch 20 closed, the torque is further transmitted to the electric machine 10 for the purpose of implementing a generator operation. In addition, torque is passed to the clutch device 30. Via the clutch device 30, the torque can now be transmitted to the transmission either via the first or second transmission input shaft 80, 81, depending on the shifting of the partial clutches 40, 50. In the opposite direction, torque applied to the transmission can be transmitted via the transmission input shafts 80, 81 to the clutch device 30 and from there to the electrical machine 10 for the purpose of recuperation.
In Fig. 2 ist ein erfindungsgemäßes Hybridmodul 1 in einer geschnittenen Seitenan sicht dargestellt. In Fig. 2, an inventive hybrid module 1 is shown in a sectional Seitenan view.
Das in Figur 2 gezeigte Hybridmodul 1 ist dabei eine detaillierte Darstellung des Hyb ridmoduls 1 der in Figur 1 gezeigten Antriebsanordnung. The hybrid module 1 shown in FIG. 2 is a detailed representation of the hybrid module 1 of the drive arrangement shown in FIG.
Die Dämpfereinheit 60 ist hier wie in Figur 1 auf der Eingangsseite 3 des Hybridmo duls 1 angeordnet, wobei eine Eingangsseite 61 der Dämpfereinheit 60 zum An schluss an die Verbrennungskraftmaschine eingerichtet ist und eine Ausgangsseite 62 der Dämpfereinheit 60 mit einem Eingangselement 25 der Trennkupplung 20 drehfest verbunden ist. Here, as in Figure 1, the damper unit 60 is arranged on the input side 3 of the hybrid module 1, with an input side 61 of the damper unit 60 being set up for connection to the internal combustion engine and an output side 62 of the damper unit 60 connected in a rotationally fixed manner to an input element 25 of the separating clutch 20 is.
Die Trennkupplung 20 umfasst eine Anpresseinheit 28, aufweisend eine Gegenan- pressplatte 24 und eine Anpressplatte 23, sowie ein Reibbelag-Paar 22. Die Anpress einheit 28 und das Reibbelag-Paar 22 bilden ein Trennkupplungs- Drehmomentübertragungselement 21 der Trennkupplung 20, wobei das Reibbelag- Paar 22 axial zwischen der Anpressplatte 23 und Gegenanpressplatte 24 angeordnet ist. The separating clutch 20 comprises a pressing unit 28, having a counter pressure plate 24 and a pressing plate 23, and a pair of friction linings 22. The pressing unit 28 and the pair of friction linings 22 form a separating clutch torque transmission element 21 of the separating clutch 20, wherein the friction lining Pair 22 is arranged axially between the pressure plate 23 and counter pressure plate 24.
Das Eingangselement 25 der Trennkupplung 20 ist hier durch einen das Reibbelag- Paar 22 tragenden Reibbelagträger 27 realisiert, wobei der Reibbelagträger 27 sich in radialer Richtung erstreckt und über eine Verzahnung 90 mit der Ausgangsseite 62 der Dämpfereinheit 60 drehfest verbunden ist. Die Trennkupplung 20 ist dabei be reichsweise radial innerhalb der Dämpfereinheit 60 angeordnet. Die Gegenanpressplatte 24 ist als Ausgangselement 26 der Trennkupplung 20 mit einem Abschnitt 16 des Rotorträgers 13 der elektrischen Maschine 10 drehtest ver bunden. The input element 25 of the separating clutch 20 is realized here by a friction lining carrier 27 carrying the friction lining pair 22, the friction lining carrier 27 extending in the radial direction and being non-rotatably connected to the output side 62 of the damper unit 60 via a toothing 90. The separating clutch 20 is arranged radially within the damper unit 60 in some areas. The counter pressure plate 24 is as an output element 26 of the separating clutch 20 with a portion 16 of the rotor arm 13 of the electrical machine 10 rotatably ver connected.
Die Anpressplatte 23 ist mit einer Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 90 zwecks Betätigung der Trennkupplung 20 verbunden. Dazu umfasst die Trennkupplungs- Betätigungseinrichtung 90 eine ringförmige Kolben-Zylinder-Einheit 91 mit einem in einem ringförmigen Zylinder 92 axial verschiebbaren ringförmigen Kolben 93, welcher mit einem Ausrücklager 94 verbunden ist, wobei am Ausrücklager 94 eine Tellerfeder 95 anliegt. The pressure plate 23 is connected to a disconnect clutch actuation device 90 for the purpose of actuating the disconnect clutch 20. For this purpose, the separating clutch actuating device 90 comprises an annular piston-cylinder unit 91 with an annular piston 93 which is axially displaceable in an annular cylinder 92 and which is connected to a release bearing 94, a plate spring 95 resting on the release bearing 94.
Die Tellerfeder 95 stützt sich einseitig am Rotorträger 13 der elektrischen Maschine 10 axial ab und ist andererseits an die Anpressplatte 23 der Trennkupplung 20 axial angelegt. Radial innen liegt die Tellerfeder 95 axial an dem Ausrücklager 94, welches der Trennkupplung-Betätigungseinrichtung 90 zugeordnet ist, an. Die Tellerfeder 95 ist dabei in einem gespannten Zustand dargestellt, wobei bei axialer Verlagerung des radial inneren Bereichs der Tellerfeder 95 mittels der Trennkupplung- Betätigungseinrichtung 90 würde die Federspannung in der Tellerfeder 95 die Teller feder 95 selbsttätig um einen Kipppunkt 97 am Rotorträger 13 verkippen und damit die Anpressplatte 23 axial gegen das Reibbelag-Paar 22 pressen. Entsprechend ist die hier dargestellte Trennkupplung 20 als normal-geschlossene Kupplung ausgeführt. The plate spring 95 is supported axially on one side on the rotor carrier 13 of the electrical machine 10 and on the other hand is axially applied to the pressure plate 23 of the separating clutch 20. Radially on the inside, the plate spring 95 rests axially on the release bearing 94, which is assigned to the separating clutch actuating device 90. The plate spring 95 is shown in a tensioned state, with axial displacement of the radially inner area of the plate spring 95 by means of the separating clutch actuator 90, the spring tension in the plate spring 95 would automatically tilt the plate spring 95 about a tipping point 97 on the rotor arm 13 and thus press the pressure plate 23 axially against the pair of friction linings 22. Correspondingly, the separating clutch 20 shown here is designed as a normally closed clutch.
Der Zylinder 92 der Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 90 ist auf einer radialen Außenseite 102 und an einem axialen Endbereich 101 eines Leitungselements 100 angeordnet. In axialer Richtung ist der Zylinder 92 der Trennkupplungs- Betätigungseinrichtung 90 an einer Gewindeverbindung 103, realisiert durch eine auf das Leitungselement 100 aufgeschraubte Mutter 98, axial abgestützt, die sich wiede rum an einem Gehäuse mittelbar oder unmittelbar abstützt bzw. abstützen kann. Die Tellerfeder 95 beaufschlagt die Kolben-Zylinder-Einheit 91 dabei in axialer Richtung mit einer Kraft und drückt den Zylinder 92 somit axial gegen die Mutter 98 der Gewin deverbindung 103, so dass die Position der Kolben-Zylinder-Einheit 91 bzw. die Posi tion der Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung 90 in axialer Richtung definiert ist.The cylinder 92 of the separating clutch actuation device 90 is arranged on a radial outer side 102 and on an axial end region 101 of a line element 100. In the axial direction, the cylinder 92 of the separating clutch actuation device 90 is axially supported on a threaded connection 103, realized by a nut 98 screwed onto the line element 100, which in turn supports or can be supported directly or indirectly on a housing. The disc spring 95 acts on the piston-cylinder unit 91 in the axial direction with a force and thus presses the cylinder 92 axially against the nut 98 of the threaded connection 103, so that the position of the piston-cylinder unit 91 or the posi tion of the clutch actuator 90 is defined in the axial direction.
Ein Bestandteil der Trennkupplung-Betätigungseinrichtung 90 ist des Weiteren eine Federeinheit 96, die eine Vorspannkraft in dieselbe Richtung wirkt, wie die Kolben- Zylinder-Einheit 91 bei Betätigung der Trennkupplung 20. Das als ein Rohr ausgeführte Leitungselement 100 ist strömungstechnisch mit der Kolben-Zylinder-Einheit 91 verbunden, zwecks Führung eines Fluids vom Leitungs element 100 in den Zylinder 92 und einer damit bewirkbaren axialen Verlagerung des Kolbens 93 im Zylinder 92. Ein radialer Strömungsausgang 106 zur Realisierung die ser strömungstechnischen Verbindung zwischen dem Innenraum des Leitungsele ments 100 und dem Zylinder 92 ist hier gestrichelt dargestellt und an einer axialen Position axial zwischen zwei Dichtringen 104 positioniert, wobei die Dichtringe 104 die strömungstechnische Verbindung gegen die umliegenden Bauteile bzw. das Umfeld in diesem Bereich des Hybridmoduls 1 abdichten. A component of the separating clutch actuation device 90 is also a spring unit 96, which exerts a pretensioning force in the same direction as the piston-cylinder unit 91 when the separating clutch 20 is actuated. The conduit element 100, designed as a tube, is fluidically connected to the piston-cylinder unit 91 for the purpose of guiding a fluid from the conduit element 100 into the cylinder 92 and an axial displacement of the piston 93 in the cylinder 92 that can be brought about. A radial flow outlet 106 for implementation the fluidic connection between the interior of the line element 100 and the cylinder 92 is shown here in dashed lines and positioned axially between two sealing rings 104 at an axial position, the sealing rings 104 providing the fluidic connection to the surrounding components or the environment in this area of the Seal hybrid module 1.
Das Leitungselement 100 ist in radialer Richtung über ein Nadellager 105 an einer ersten Getriebeeingangswelle 80 gelagert und stützt sich axial an einem dem axialen Endbereich 101 axial gegenüberliegenden, hier nicht dargestellten axialen Ende an einem Gehäuse des Getriebes ab. Das Leitungselement 100 ist dabei koaxial zur ers ten Getriebeeingangswelle 80 angeordnet. The line element 100 is supported in the radial direction via a needle bearing 105 on a first transmission input shaft 80 and is axially supported on a housing of the transmission at an axial end (not shown here) which is axially opposite the axial end region 101. The line element 100 is arranged coaxially to the first transmission input shaft 80.
Ein Stator 12 der elektrischen Maschine 10 ist fest mit einem Gehäuse 70 des Hyb ridmoduls 1 verbunden, wobei der Rotor 1 1 der elektrischen Maschine 10 dabei zwecks Rotation um eine Rotationsachse 2 des Hybridmoduls 1 auf dem drehbaren Rotorträger 13 angeordnet ist. Dazu ist der Rotorträger 13 mit einem Stützabschnitt 17 über ein Stützlager 75 auf einem Gehäuse-Absatz 71 eines Gehäuses 70 radial gela gert. Weiterhin ist ein Rotorlagesensor 15 zur Detektion der Winkelposition des Rotors 1 1 an der dem am Hybridmodul 1 anzuordnenden Getriebe zugewandten Seite des Hybridmoduls 1 bzw. der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 axial neben dem Rotor 1 1 angeordnet. A stator 12 of the electrical machine 10 is firmly connected to a housing 70 of the hybrid module 1, the rotor 11 of the electrical machine 10 being arranged on the rotatable rotor carrier 13 for the purpose of rotation about an axis of rotation 2 of the hybrid module 1. For this purpose, the rotor arm 13 is radially Gela Gert with a support section 17 via a support bearing 75 on a housing shoulder 71 of a housing 70. Furthermore, a rotor position sensor 15 for detecting the angular position of the rotor 11 is arranged axially next to the rotor 11 on the side of the hybrid module 1 facing the transmission to be arranged on the hybrid module 1 or the output side 4 of the hybrid module 1.
Der Gehäuse-Absatz 71 erstreckt sich dabei in axialer Richtung in Bezug zur Kupp lungseinrichtung 30 radial innen und ist mit einer Gehäusewand 72 des Gehäuses 70 verbunden, wobei sich die Gehäusewand 72 vom Gehäuse-Absatz 71 in radialer Rich tung an der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 erstreckt und einen vom Gehäuse 70 ausgebildeten Gehäuseinnenraum 73 getriebeseitig begrenzt. Der vom Gehäuse 70 ausgebildete Gehäuseinnenraum 73 entspricht einem gemeinsamen Gehäusein nenraum 74, in dem die Trennkupplung 20 und die elektrische Maschine 10 angeord net sind. Wie schon in Figur 1 dargestellt, ist die Kupplungseinrichtung 30, ausgestaltet als Doppelkupplungsvorrichtung, bzw. sind deren Teilkupplungen 40, 50 in einem vom Rotor 1 1 radial umgebenen Raum 14 angeordnet. Weiterhin ist aus Figur 2 ersichtlich, dass die Kupplungseinrichtung 30 bzw. die erste Teilkupplung 40 und die zweite Teil kupplung 50 auch axial innerhalb des vom Rotor 1 1 umgebenen Raums 14 auf der der Trennkupplung 20 zugewandten Seite des Stützabschnitts 17 des Rotorträgers 13 angeordnet sind. The housing shoulder 71 extends in the axial direction in relation to the coupling device 30 radially inward and is connected to a housing wall 72 of the housing 70, the housing wall 72 extending from the housing shoulder 71 in the radial direction on the output side 4 of the hybrid module 1 and delimits a housing interior 73 formed by the housing 70 on the transmission side. The housing interior 73 formed by the housing 70 corresponds to a common housing interior 74 in which the separating clutch 20 and the electrical machine 10 are net angeord. As already shown in FIG. 1, the coupling device 30 is designed as a double coupling device or its partial couplings 40, 50 are arranged in a space 14 radially surrounded by the rotor 11. Furthermore, it can be seen from Figure 2 that the coupling device 30 or the first partial coupling 40 and the second partial coupling 50 are also arranged axially within the space 14 surrounded by the rotor 11 on the side of the support section 17 of the rotor arm 13 facing the separating coupling 20.
Dabei sind die erste Teilkupplung 40 sowie die zweite Teilkupplung 50 als Mehrschei benkupplungen ausgestaltet. Eine Anpressplatte 41 , eine Zwischenanpressplatte 45 und eine Gegenanpressplatte 42 der ersten Teilkupplung 40 sind in radialer Richtung mit dem Rotorträger 13 verbunden. Des Weiteren sind eine Anpressplatte 51 , eine Zwischenanpressplatte 55 und eine Gegenanpressplatte 52 der zweiten Teilkupplung 50 in radialer Richtung mit dem Rotorträger 13 verbunden. The first partial clutch 40 and the second partial clutch 50 are designed as multi-plate clutches. A pressure plate 41, an intermediate pressure plate 45 and a counter pressure plate 42 of the first partial coupling 40 are connected to the rotor arm 13 in the radial direction. Furthermore, a pressure plate 51, an intermediate pressure plate 55 and a counter pressure plate 52 of the second partial coupling 50 are connected to the rotor arm 13 in the radial direction.
Einer von zwei Reibbelägen 43 der ersten Teilkupplung 40 ist axial zwischen An pressplatte 41 und Zwischenanpressplatte 45 der ersten Teilkupplung 40 angeordnet und der andere der zwei Reibbeläge 43 der ersten Teilkupplung 40 ist axial zwischen Zwischenanpressplatte 45 und Gegenanpressplatte 42 angeordnet, wobei die Reibbe läge 43 von einem Reibbelagträger 44 der ersten Teilkupplung 40 getragen sind. One of two friction linings 43 of the first partial clutch 40 is arranged axially between the pressure plate 41 and the intermediate pressure plate 45 of the first partial clutch 40 and the other of the two friction linings 43 of the first partial clutch 40 is arranged axially between the intermediate pressure plate 45 and the counter pressure plate 42, the friction being 43 of a friction lining carrier 44 of the first partial clutch 40 are carried.
Einer von zwei Reibbelägen 53 der zweiten Teilkupplung 50 ist axial zwischen An pressplatte 51 und Zwischenanpressplatte 55 der zweiten Teilkupplung 50 angeordnet und der andere der zwei Reibbeläge 53 der zweiten Teilkupplung 50 ist axial zwischen Zwischenanpressplatte 55 und Gegenanpressplatte 52 angeordnet, wobei die Reibbe läge 53 von einem Reibbelagträger 54 der zweiten Teilkupplung 50 getragen sind. One of two friction linings 53 of the second partial clutch 50 is arranged axially between the pressure plate 51 and the intermediate pressure plate 55 of the second partial clutch 50 and the other of the two friction linings 53 of the second partial clutch 50 is arranged axially between the intermediate pressure plate 55 and the counter pressure plate 52, the friction being 53 of a friction lining carrier 54 of the second partial clutch 50 are carried.
Ein erstes, als der Reibbelagträger 44 der ersten Teilkupplung 40 ausgestaltetes Aus gangselement 31 der Kupplungseinrichtung 30 verbindet dabei die erste Teilkupplung 40 mit der ersten Getriebeeingangswelle 80, an welcher sich das Leitungselement 100 radial abstützt. A first output element 31 of the clutch device 30, designed as the friction lining carrier 44 of the first partial clutch 40, connects the first partial clutch 40 to the first transmission input shaft 80, on which the line element 100 is radially supported.
Ein zweites, als Reibbelagträger 54 der zweiten Teilkupplung 50 ausgestaltetes Aus gangselement 32 der Kupplungseinrichtung 30 verbindet die zweite Teilkupplung 50 mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 81 . Die beiden Reibbelagträger 44, 54 fungieren damit jeweils als eine Abtriebseinrichtung 34 der Kupplungseinrichtung 30 zur Übertragung eines Drehmoments von der Kupp lungseinrichtung 30 an das Getriebe. A second output element 32 of the clutch device 30, designed as a friction lining carrier 54 of the second partial clutch 50, connects the second partial clutch 50 to a second transmission input shaft 81. The two friction lining carriers 44, 54 thus each function as an output device 34 of the clutch device 30 for transmitting a torque from the clutch device 30 to the transmission.
Die erste Getriebeeingangswelle 80 sowie die zweite Getriebeeingangswelle 81 er- strecken sich radial innerhalb des Gehäuse-Absatzes 71 in Richtung der Ausgangs seite 4 des Hybridmoduls 1 zwecks Anschluss des Hybridmoduls 1 an das Getriebe. Eine Kupplungs-Betätigungseinrichtung 33 zur Betätigung der ersten Teilkupplung 40 und der zweiten Teilkupplung 50, ausgestaltet als Kolben-Zylinder-Einheiten, ist dabei an der Ausgangsseite 4 des Hybridmoduls 1 radial auf dem Gehäuse-Absatz 71 sowie axial an der Gehäusewand 72 anliegend angeordnet. The first transmission input shaft 80 and the second transmission input shaft 81 extend radially inside the housing shoulder 71 in the direction of the output side 4 of the hybrid module 1 for the purpose of connecting the hybrid module 1 to the transmission. A clutch actuation device 33 for actuating the first partial clutch 40 and the second partial clutch 50, designed as piston-cylinder units, is arranged on the output side 4 of the hybrid module 1, lying radially on the housing shoulder 71 and axially on the housing wall 72.
Mit dem erfindungsgemäßen Hybridmodul sowie der damit ausgestatteten An triebsanordnung lässt sich in konstruktiv einfacher Weise eine Betätigung der Trenn kupplung bei effizient genutztem Bauraum realisieren. With the hybrid module according to the invention and the drive arrangement equipped with it, actuation of the separating clutch can be implemented in a structurally simple manner while using installation space efficiently.
Bezuqszeichenliste Reference list
1 Hybridmodul 1 hybrid module
2 Rotationsachse 2 axis of rotation
3 Eingangsseite des Hybridmoduls 3 Entry side of the hybrid module
4 Ausgangsseite des Hybridmoduls 4 Output side of the hybrid module
5 Antriebsanordnung 5 Drive arrangement
6 Verbrennungskraftmaschine 6 internal combustion engine
10 elektrische Maschine 10 electric machine
11 Rotor 11 rotor
12 Stator 12 stator
13 Rotorträger 13 rotor arms
14 vom Rotor umgebener Raum 14 space surrounded by the rotor
15 Rotorlagesensor 15 rotor position sensor
16 Abschnitt des Rotorträgers 16 Section of the rotor arm
17 Stützabschnitt des Rotorträgers 17 Support section of the rotor arm
20 Trennkupplung 20 disconnect clutch
21 Trennkupplungs-Drehmomentübertragungselement 21 Separating clutch torque transmission element
22 Reibbelag-Paar 22 pair of friction linings
23 Anpressplatte 23 pressure plate
24 Gegenanpressplatte 24 Counter pressure plate
25 Eingangselement der Trennkupplung 25 Input element of the disconnect clutch
26 Ausgangselement der T rennkupplung 26 Output element of the disconnect clutch
27 Reibbelagträger 27 friction lining carriers
28 Anpresseinheit 28 pressure unit
30 Kupplungseinrichtung 30 coupling device
31 erstes Ausgangselement der Kupplungseinrichtung 31 first output element of the coupling device
32 zweites Ausgangselement der Kupplungseinrichtung32 second output element of the coupling device
33 Kupplungs-Betätigungseinrichtung 34 Abtriebseinrichtung 33 Clutch actuator 34 output device
40 Erste Teilkupplung 40 First partial coupling
41 Anpressplatte der ersten Teilkupplung 41 Pressure plate of the first partial coupling
42 Gegenanpressplatte der ersten Teilkupplung 42 Counter pressure plate of the first partial coupling
43 Reibbelag der ersten Teilkupplung 43 Friction lining of the first partial clutch
44 Reibbelagträger der ersten Teilkupplung 44 Friction lining carrier of the first partial clutch
45 Zwischenanpressplatte der ersten Teilkupplung 45 Intermediate pressure plate of the first partial coupling
50 Zweite Teilkupplung 50 Second partial coupling
51 Anpressplatte der zweiten Teilkupplung 51 Pressure plate of the second partial coupling
52 Gegenanpressplatte der zweiten Teilkupplung 52 Counter pressure plate of the second partial coupling
53 Reibbelag der zweiten Teilkupplung 53 Friction lining of the second partial clutch
54 Reibbelagträger der zweiten Teilkupplung 54 friction lining carrier of the second partial clutch
55 Zwischenanpressplatte der zweiten Teilkupplung 55 Intermediate pressure plate of the second partial coupling
60 Dämpfereinheit 60 damper unit
61 Eingangsseite der Dämpfereinheit 61 Input side of the damper unit
62 Ausgangsseite der Dämpfereinheit 62 Output side of the damper unit
63 Verzahnung 63 Toothing
70 Gehäuse 70 housing
71 Gehäuse-Absatz 71 Housing paragraph
72 Gehäusewand 72 housing wall
73 Gehäuseinnenraum 73 Housing interior
74 gemeinsamer Gehäuseinnenraum 74 common housing interior
75 Stützlager 75 support bearings
80 Erste Getriebeeingangswelle 80 First transmission input shaft
81 Zweite Getriebeeingangswelle 81 Second transmission input shaft
90 T rennkupplungs-Betätigungseinrichtung 91 Kolben-Zylinder-Einheit 90 Disconnect Clutch Actuator 91 piston-cylinder unit
92 Zylinder 92 cylinders
93 Kolben 93 pistons
94 Ausrücklager 94 release bearings
95 Tellerfeder 95 disc spring
96 Federeinheit 96 spring unit
97 Kipppunkt 97 tipping point
98 Mutter 98 mother
100 Leitungselement 100 line element
101 axialer Endbereich des Leitungselements 101 axial end area of the line element
102 radiale Außenseite des Leitungselements102 radial outside of the line element
103 Gewindeverbindung 103 Threaded Connection
104 Dichtring 104 sealing ring
105 Nadellager 105 needle roller bearings
106 radialer Strömungsausgang 106 radial flow exit

Claims

Patentansprüche Claims
1 Hybridmodul (1 ) für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Hybridkraftfahr zeug, zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine (6) sowie eines Getriebes, umfassend eine elektrische Maschine (10) mit einem um eine Rotationsachse (2) drehbaren Rotor (1 1 ), sowie weiterhin umfassend eine Trennkupplung (20) und eine Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung (90) zur Betätigung der Trennkupplung (20), wobei die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung (90) eine ringförmige Kolben- Zylinder-Einheit (91 ) umfasst, die drehfest angeordnet ist, wobei das Hybridmodul (1 ) weiterhin eine Kupplungseinrichtung (30), insbesondere eine Doppelkupplungsvorrich tung, umfasst, die eine Abtriebseinrichtung (34) zur Übertragung des Drehmoments von der Kupplungseinrichtung (30) auf ein mit dem Hybridmodul (1 ) zu koppelndes Aggregat, insbesondere ein Getriebe, aufweist, wobei das Hybridmodul im Wesentli chen koaxial zur Rotationsachse (2) ein Leitungselement (100) umfasst, welches in Bezug zu der Abtriebseinrichtung (34) radial innen angeordnet ist und mit dem Zylin der (92) der Kolben-Zylinder-Einheit (91 ) strömungstechnisch gekoppelt ist, zwecks Zufuhr eines Fluids in die Kolben-Zylinder-Einheit (91 ) zur Betätigung der Trennkupp lungs-Betätigungseinrichtung (90). 1 hybrid module (1) for a motor vehicle, in particular for a hybrid motor vehicle, for coupling an internal combustion engine (6) and a transmission, comprising an electric machine (10) with a rotor (1 1) rotatable about an axis of rotation (2), and furthermore comprising a separating clutch (20) and a separating clutch actuating device (90) for actuating the separating clutch (20), the separating clutch actuating device (90) comprising an annular piston-cylinder unit (91) which is arranged in a rotationally fixed manner, the hybrid module (1) further comprises a clutch device (30), in particular a double clutch device, which has an output device (34) for transmitting the torque from the clutch device (30) to an assembly to be coupled to the hybrid module (1), in particular a transmission , wherein the hybrid module essentially coaxially to the axis of rotation (2) comprises a line element (100), which in relation to the output device ichtung (34) is arranged radially on the inside and is fluidically coupled to the cylinder (92) of the piston-cylinder unit (91) for the purpose of supplying a fluid into the piston-cylinder unit (91) for actuating the separating coupling actuator (90).
2. Hybridmodul (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (1 1 ) radial einen Raum (14) umgibt, und das Hybridmodul (1 ) ein Gehäuse (70) auf weist, welches einen Gehäuseinnenraum (73) ausbildet, wobei die Trennkupplung (20) axial außerhalb des vom Rotor (1 1 ) umgebenen Raums (14) angeordnet ist und der Rotor (1 1 ) sowie die Trennkupplung (10) in einem gemeinsamen Gehäuseinnen raum (74) angeordnet sind. 2. Hybrid module (1) according to claim 1, characterized in that the rotor (1 1) radially surrounds a space (14), and the hybrid module (1) has a housing (70) which forms a housing interior (73), wherein the separating clutch (20) is arranged axially outside of the space (14) surrounded by the rotor (1 1) and the rotor (1 1) and the separating clutch (10) are arranged in a common housing interior (74).
3. Hybridmodul (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupp lungseinrichtung (30) radial zumindest bereichsweise und axial zumindest bereichs weise innerhalb des vom Rotor (1 1 ) umgebenen Raums (14) angeordnet ist. 3. Hybrid module (1) according to claim 2, characterized in that the coupling device (30) is arranged radially at least partially and axially at least partially within the space (14) surrounded by the rotor (1 1).
4. Hybridmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass das Leitungselement (100) ein Rohr ist, welches zumindest einen radi- alen Strömungsausgang aufweist zur Realisierung der strömungstechnischen Verbin dung mit dem Zylinder (92). 4. Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the line element (100) is a tube which has at least one radi- Alen flow outlet has to realize the fluidic connec tion with the cylinder (92).
5. Hybridmodul (1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Lei tungselement (100) auf der der Trennkupplung (20) abgewandten axialen Seite der Kupplungsvorrichtung (30) axial abgestützt ist. 5. Hybrid module (1) according to claim 4, characterized in that the Lei processing element (100) is axially supported on the axial side of the coupling device (30) facing away from the separating clutch (20).
6. Hybridmodul (1 ) nach einem der Ansprüche 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass die radiale Außenseite (102) des Rohres in einem Längenabschnitt die radiale Innenseite des ringförmigen Zylinderraums ausbildet. 6. Hybrid module (1) according to one of claims 4 and 5, characterized in that the radial outer side (102) of the tube forms the radial inner side of the annular cylinder space in a length section.
7. Hybridmodul (1 ) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kolben-Zylinder-Einheit (91 ) auf dem Rohr in axialer Richtung an einer Ge windeverbindung (103) abgestützt ist. 7. Hybrid module (1) according to one of claims 4 to 6, characterized in that the piston-cylinder unit (91) is supported on the tube in the axial direction on a Ge threaded connection (103).
8. Hybridmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass ein Bestandteil der Trennkupplung-Betätigungseinrichtung (90) des Weiteren eine Federeinheit (96) ist, die eine Vorspannkraft in Richtung der Betätigung der Trennkupplung (20) bewirkt. 8. Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that a component of the disconnect clutch actuating device (90) is also a spring unit (96) which causes a pretensioning force in the direction of actuation of the disconnect clutch (20).
9. Hybridmodul (1 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Trennkupplungs-Betätigungseinrichtung (90) dazu ausgestaltet ist, in axialer Richtung eine Kraft auf eine Tellerfeder (94) zu bewirken, die wiederum eine axiale Anpresskraft auf reibschlüssig das Drehmoment übertragende Bauteile der Trennkupplung (20) realisiert. 9. Hybrid module (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the clutch actuator (90) is designed to cause a force in the axial direction on a disc spring (94), which in turn frictionally applies an axial contact pressure Realized torque-transmitting components of the separating clutch (20).
10. Antriebsanordnung (5) für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Hybridmodul (1 ) gemäß wenigstens einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie ein Antriebsaggregat, insbe sondere eine Verbrennungskraftmaschine (6), sowie ein Getriebe, wobei das Hyb ridmodul (1 ) mit einer Eingangsseite (3) mit dem Antriebsaggregat und mit einer Aus gangsseite (4) mit dem Getriebe mechanisch gekoppelt ist. 10. Drive arrangement (5) for a motor vehicle, comprising a hybrid module (1) according to at least one of claims 1 to 9 and a drive unit, in particular a special internal combustion engine (6), and a transmission, wherein the hybrid module (1) with an input side (3) is mechanically coupled to the drive unit and an output side (4) to the transmission.
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