WO2021148504A1 - Antriebssystem - Google Patents

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WO2021148504A1
WO2021148504A1 PCT/EP2021/051270 EP2021051270W WO2021148504A1 WO 2021148504 A1 WO2021148504 A1 WO 2021148504A1 EP 2021051270 W EP2021051270 W EP 2021051270W WO 2021148504 A1 WO2021148504 A1 WO 2021148504A1
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WO
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drive system
assembly
vibration damper
output area
torsional vibration
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PCT/EP2021/051270
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English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Dögel
Jens Schönekäs
Cora Carlson
Alessio Paone
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Zf Friedrichshafen Ag
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    • B60Y2400/426—Hydrodynamic couplings, e.g. torque converters
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    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/62—Hybrid vehicles

Definitions

  • the present invention relates to a drive system for a vehicle having a drive system input area to be coupled to a drive unit and a drive system output area to be coupled to a transmission arrangement and an electric machine.
  • a start-up assembly is provided in the form of a hydrodynamic torque converter with a housing connectable to a housing by means of a hitch and an impeller arranged in an interior of the housing and coupled to an output area of the start-up assembly.
  • a coupling acting between the pump wheel and the turbine wheel can bridge the hydrodynamic circuit built up with the pump wheel, the turbine wheel and a stator and thus provide a fixed mechanical torque transmission connection from the housing providing an input area of the start-up assembly to the output area of the start-up assembly.
  • An electric machine is positioned outside the housing of the starting assembly and is coupled to the pump wheel in order to apply drive torque to the output area of the starting assembly and thus also an output area of the drive system via the pump wheel, the clutch acting between the pump wheel and the turbine wheel and the turbine wheel transfer.
  • a drive system for a vehicle comprising: a drive system to be coupled to a drive unit.
  • a drive system to be coupled with a gear arrangement
  • a start-up assembly comprising a start-up assembly input area coupled to the drive system input area or providing it and a start-up assembly output area coupled with or providing the drive system output area, one with the start-up assembly output area and / or the drive system -Output area coupled electric machine, a torsional vibration damper arrangement with at least two torsional vibration damper units arranged in series between the drive system input area and the drive system output area.
  • a rotor arrangement of the electric machine be rigidly coupled to the starting assembly output area.
  • At least one the torsional vibration damper units in the torque transmission path between a rotor arrangement of the electric machine and the drive system output area is provided.
  • the present invention relates to a drive system for a vehicle, comprising: a drive system input area to be coupled to a drive unit, a drive system output area to be coupled to a transmission arrangement, a start-up assembly, the start-up assembly having a drive system input area
  • the starting assembly input area coupled to or providing the starting assembly and a starting assembly output area coupled to or providing the drive system output area, an electric machine coupled to the starting assembly output area and / or the drive system output area, a torsional vibration damper arrangement with at least one between the drive system -Input area and the drive system output area arranged torsional vibration damper unit, wherein at least one torsional vibration damper unit in the torque transmission path between a rotor Order of the electric machine and the drive system output area is arranged.
  • the start-up assembly can in the torque transmission path between the start-up assembly input area and the start-up assembly output area in one with fluid-filled or fillable housing comprise a hydrodynamic circuit with egg nem pump wheel and a turbine wheel. Furthermore, the starting assembly can comprise a lock-up clutch in the housing in the torque transmission path between the starting assembly input area and the starting assembly output area, with the starting assembly input area being connected to the starting assembly output area for torque transmission via the lockup clutch in an engaged state of the lockup clutch Disengagement of the lock-up clutch of the starting assembly input area is connected to the starting assembly output area for torque transmission via the hydrodynamic circuit.
  • the start-up assembly can be designed as a hydrodynamic torque converter and comprise a stator in association with the pump wheel and the turbine wheel.
  • the electric machine be arranged outside the housing.
  • At least one of the torsional vibration damper units can be arranged in the housing in the torque transmission path between the starting assembly input area and the starting assembly output area.
  • At least one of the torsional vibration damper units can be arranged in the housing in the torque transmission path between the housing and an input area of the lock-up clutch for good vibration decoupling when the drive torque is introduced from a drive unit into the start-up assembly.
  • At least one of the torsional vibration damper units in the Ge housing in the torque transmission path between an output area of the Be arranged lock-up clutch and the starting assembly output area is provided.
  • damper units can be designed, for example, as fixed-frequency damper, in which the restoring force is provided by one or more springs with a defined spring constant.
  • damper units of this type can be constructed as speed-adaptive damper, in which the restoring force is generated by the centrifugal force acting on the deflection mass during rotation.
  • At least one damper unit can be arranged in the torque transmission path between two torsional vibration damper units.
  • the start-up assembly input area can include the housing.
  • the starting assembly output area can comprise an output hub arranged in the housing.
  • the invention further relates to a drive train for a vehicle, comprising a drive unit coupled to a transmission arrangement by means of a drive system constructed according to the invention.
  • a torsional vibration damper unit arranged at least in the torque transmission path between the rotor arrangement and the drive system output area via a portable torsional vibration damper unit limit torque in a range of 90% to 130%, preferably 90%, is proposed in the area of elastic effectiveness % to 110%, of a gear input limit torque of the gear arrangement.
  • Such a drive train can basically be operated by suitable motor control in such a way that the transmission input limit torque is not exceeded or is only exceeded for a short time even in the hybrid drive mode in which the drive unit and the electric machine work together.
  • the maximum torque that can be transmitted via such a torsional vibration damper unit in the range of its elastic effectiveness can be designed for a limit torque in the region of the transmission input limit torque, so that the torques to be expected or transmitted during operation are basically within the range of the elastic effectiveness of a such torsional vibration damper unit can be transmitted, on the other hand the torsional vibration damper unit can provide good vibration decoupling in the entire torque range due to an excessive rigidity of the elastic elements, for example springs, which is avoided.
  • the torsional vibration damper unit limit torque is below the transmission input limit torque.
  • FIG. 1 shows a basic representation of a vehicle with a drive train comprising a drive unit and a transmission arrangement
  • FIG. 2 shows the drive train of the vehicle of FIG. 1 in a circuit diagram-like representation
  • FIG. 3 shows a partial longitudinal sectional view of a start-up assembly of the drive train of FIG. 2 designed as a hydrodynamic torque converter
  • FIG. 4 shows an illustration corresponding to FIG. 3 of an alternative embodiment of a start-up assembly
  • FIG. 5 shows a diagram showing the torque curve in a drive train versus speed
  • FIG. 6 is a diagram showing the design of the rigidity of a torsional vibration damper unit with respect to a transmission input limit torque of a transmission arrangement.
  • a vehicle shown in principle is designated generally by 10.
  • the vehicle 10 comprises a drive train 12 in which the drive torque provided by a drive unit 14 designed as an internal combustion engine is transmitted to driven wheels 16, 18.
  • the drive train 12 comprises between the internal combustion engine 14 and a transmission arrangement 20 a drive system generally designated 22 with a starting assembly 24, a torsional vibration damper arrangement 26 shown in principle in FIG. 2 and an electric machine 28.
  • the electric machine 28 can support that of the drive unit 14, an assist torque can be supplied in order to drive the vehicle 10 in a hybrid drive mode both by the drive unit 14 and by the electric machine 28.
  • the drive unit 14 can be started by means of the electric machine 28.
  • FIG. 2 illustrates in more detail the area of the drive train 12 which is designated as drive system 22 in the context of the present invention and which is essentially located between the drive unit 14 and the transmission arrangement 20.
  • the drive system 22 comprises the start-up assembly 24 as a central assembly, which in the embodiment shown as a hydrodynamic torque converter with a built in a housing 30 hydrodynamic circuit 32 is formed.
  • This hydrodynamic circuit 32 is coupled to the hous se 30, so coupled with this for common rotation Pum penrad 34, a turbine wheel 38 arranged in an interior 36 of the housing 30 and a radial inside between the pump wheel 34 and the turbine wheel 38 to be ordered Idler 40 built up.
  • the housing 30 forms a start-up assembly input area 42, via which the torque output by the drive unit 14 is introduced into the start-up assembly 24 and thus the drive system 22.
  • the housing 30 can also be viewed as a drive system input area 44 at the same time.
  • the housing 30, i.e. the starter assembly input area 42 or the drive system input area 44, can be coupled to a drive shaft of the drive unit 14, in particular a cure shaft of the drive unit 14 designed as an internal combustion engine, for example by means of a flexplate or the like.
  • a lock-up clutch 46 is also arranged parallel to the hydrodynamic circuit 32.
  • a torque can be transmitted parallel to the hydrodynamic circuit 32 to the turbine wheel 38 or a turbine wheel carrier 48 carrying it and via this to a starting assembly output area 50.
  • a torque is transmitted between the starting assembly input area 42 and the starting assembly output area 50 either via the hydrodynamic circuit 32 and thus with the circulation of a fluid, generally oil, present in the housing interior 36 , or the torque is transmitted via the lock-up clutch 46 which establishes a mechanical connection.
  • the starting assembly output area 50 can, as set out below, comprise, for example, an output hub connected to a transmission input shaft 60 or an intermediate shaft coupled to it.
  • the intermediate shaft or the transmission input shaft 60 can provide a drive system output area 62 via which a torque can be introduced into the transmission arrangement 20.
  • the electric machine 28 or a rotor arrangement 64 of the same is rigidly, ie permanently, coupled to the starting assembly output area 50 or the drive system output area 62 and is thus permanently connected to it for torque transmission.
  • the rotor arrangement 64 of the electric machine 28, the stator arrangement 66 of which can be carried on a stationary assembly can be coupled to the transmission input shaft 60 or an intermediate shaft coupling the transmission input shaft 60 to the starting assembly output area 50.
  • a torque in the drive train 12 for starting the drive unit 14 can be transmitted, for example by means of the electric machine 28, when the lockup clutch 46 is engaged.
  • a clutch 52 or the like assigned to or provided in the gear assembly 20 can be disengaged, i.e. interrupt the flow of torque into the gear assembly or in the gear assembly.
  • a drive torque of the drive unit 14 can be transmitted to the drive system output area 62 and thus to the gear arrangement 20.
  • the lock-up clutch 46 can be engaged or disengaged or operated in slip mode.
  • a supporting torque can be delivered by the electric machine 28 in order to operate the vehicle 10 in a hybrid drive mode.
  • the electric machine 28 can be operated as a generator in this state or in an engine braking state in order to charge a battery present in the vehicle 10.
  • an electromotive drive mode in which a drive torque is only supplied by the electric machine 28, the rigid, i.e.
  • the inlet valves and outlet valves of the internal combustion engine can be controlled in such a way that the lowest possible braking torque is generated in the drive unit 14 .
  • the torsional vibration damper arrangement 26 which can be seen in FIG. 2 comprises several re torsional vibration damper units 68, 70, 72, of which at least two are provided in a drive train of this type.
  • the torsional vibration damper units 68, 70, 72 act in series with one another in the torque transmission path between the drive unit 14 and the gear arrangement 20.
  • the torsional vibration damper unit 68 immediately following the drive unit 14 in the structure shown in FIG. 2 comprises a primary side 74 coupled to the housing 30, for example, and a secondary side 78 coupled to this via a damper element arrangement 76 for torque transmission.
  • the secondary side 78 has an input area 56 of the bridging clutch 46 coupled.
  • An output region 54 of the lock-up clutch 46 is coupled to the turbine wheel carrier 48, which in turn is coupled to a primary side 80 of the torsional vibration damper unit 70 which then follows in the torque transmission path.
  • the primary side 80 of the torsional vibration damper unit 70 is coupled to a secondary side 84 of the torsional vibration damper unit 70 via a damper element arrangement 82.
  • the secondary side 84 of the torsional vibration damper unit 70 is coupled to the starting assembly output area 50.
  • the turbine wheel 38 coupled in via the turbine wheel carrier 48 between the secondary side 78 of the torsional vibration damper unit 68 and the primary side 80 of the torsional vibration damper unit 70 thus forms together with the Turbine wheel carrier 48, the lock-up clutch 46 and a damping unit 58 are essentially the intermediate mass between the two torsional vibration damper units 68, 70.
  • the torsional vibration damper unit 70 with its coupled to the starting assembly output area 50 or the rotor assembly 64 is located between the starting assembly output area 50 and the rotor assembly 64 of the electric machine 28, which is rigidly, i.e. permanently coupled to it, and the drive system output area 62 provided by the transmission input shaft 60 Primary side 86 and its secondary side 88 coupled to the drive system output area 62 or the transmission input shaft 60.
  • a damper element arrangement 90 of the torsional vibration damper unit 72 acts between the primary side 86 and the secondary side 88 of the torsional vibration damper unit 72.
  • the starting assembly output area 62 together with the rotor arrangement 64 of the electric machine 28, essentially forms the intermediate mass between the secondary side 84 of the torsional vibration damper unit 70 positioned in the housing 30 and the primary side 86 of the torsional vibration damper unit 72 positioned outside the housing 30.
  • one side of the primary side and secondary side can, for example, comprise two spaced-apart cover disk elements or the like, while the other side of the primary side and secondary side comprises a central disk element engaging between the cover disk elements.
  • the damper element arrangements can each comprise a plurality of damper springs arranged one after the other in the circumferential direction and also nested one inside the other, for example helical compression springs, which are supported or can be supported in the circumferential direction with respect to the primary side and the secondary side, in order in this way in the area of elastic effectiveness allow the respective torsional vibration damper unit 68, 70, 72 a relative rotation between the primary side and the secondary side up to a critical angle of rotation. When the limit angle of rotation is reached, the primary side and the secondary side of a respective torsional vibration damper unit 68, 70, 72 cannot be further rotated with respect to one another.
  • the different torsional vibration damper units 68, 70, 72 can basically be constructed differently from one another and, depending on the construction of a respective drive train, can also be designed differently from one another with regard to their respective limit torques or the associated limit angles of rotation.
  • a damper unit 58 shown in FIG. 2 can also make a further significant contribution to vibration damping.
  • This includes a deflection mass carrier 92 coupled to the turbine wheel carrier 48 in the example shown, on which, for example, a plurality of deflection masses 94 distributed in the circumferential direction are supported so as to be deflectable with respect to this.
  • the damper unit 58 can be constructed as a Festfre quenztilger, in which, when torsional vibrations occur in the drive train 12, the deflection masses 94 are designed to be deflectable against the restoring force generated by one or more return springs, for example in the circumferential direction with respect to the deflection mass carrier 92.
  • the damper unit 58 can be designed as a speed-adaptive damper, in which the force biasing the deflection masses 94 into their basic relative position with respect to the deflection mass carrier 92 is generated by the centrifugal force acting in rotary operation, so that the restoring force and thus the natural frequency as the speed increases of such a vibration system increases.
  • the damper unit 58 Since the damper unit 58 is coupled to the turbine wheel carrier 48 in the structure shown in FIG. 2, it increases the mass and thus also the mass moment of inertia of the intermediate mass between the secondary side 78 of the torsional vibration damper unit 68 and the primary side 80 of the torsional vibration damper unit 70.
  • the torsional vibration damper unit 72 arranged outside the housing 30 between the rotor arrangement 64 and the drive system output area 62 has an essential function. This ensures a vibration decoupling between the transmission input shaft 60 and the entire mass area of the drive train 12 between the primary side 86 of the torsional vibration damper unit 72 and the drive unit 14.
  • This vibration decoupling is of particular relevance because this mass area is in addition to the various system areas of the start-up assembly 24 also includes the absorber unit 58, which is arranged in the housing 30 and thus also provides a component of the starting assembly 24, and the rotor arrangement 64 of the electric machine 28.
  • An undamped transmission of vibration excitations in this area of the drive train 12 to the transmission input shaft 60 could lead to excessive loading of the transmission input shaft 60 or various system areas provided in the transmission arrangement 20 for torque transmission.
  • the vibration decoupling functionality provided by means of the torsional vibration damper unit 72 eliminates the risk of excessive vibrations being transmitted to the transmission input shaft 60.
  • FIG 3 shows an embodiment of a drive system 22 with a start-up assembly 24 in the form of a hydrodynamic torque converter.
  • the turbine wheel 38 is connected to an output hub 96, which in this embodiment also provides the turbine wheel carrier 48, for example by riveting.
  • An intermediate shaft 98 for common rotation about an axis of rotation A is coupled to the output hub 96, for example by means of toothing engagement.
  • the rotor arrangement 64 of the electric machine 28 is rigid, for example by welding, and is thus permanently coupled to the intermediate shaft 98.
  • the primary side 76 of the torsional vibration damper unit 68 arranged in the housing interior 36 is firmly bound to a housing shell 100 of the housing 30.
  • the pump wheel 34 or a pump wheel shell thereof is essentially provided by a housing shell 101 of the housing 30, with respect to which the stator 40 is also axially supported radially on the inside.
  • the secondary side 78 of the torsional vibration damper unit 68 is coupled to the input area 56 of the lock-up clutch 46, forms, for example, a plate carrier for an input-side friction plate 106 of the lock-up clutch, and is on the other hand rotatably supported on the output hub 96.
  • the damper unit 58 with its deflection mass carrier 92 is firmly connected, for example by riveting.
  • a disk part 102 which essentially provides the output side 54 of the lock-up clutch 46 is firmly connected radially on the inside together with the turbine wheel 38 to the turbine wheel carrier 48 or the output hub 96 by riveting.
  • a clutch piston 104 of the lock-up clutch 46 can press the input area 56 of the lock-up clutch 46, which is essentially provided by the aforementioned friction plate 106, against the disk part 102, which essentially provides the output area 54 of the lock-up clutch 46, in order to engage the lock-up clutch 46 and thus a hydrodynamic circuit 32 bridging direct mechanical coupling of the housing 30 with the output hub 96 and thus the starting element output area 50 to he testify.
  • the torsional vibration damper unit 72 arranged outside the housing 30 is coupled with its primary side 86 comprising, for example, two cover disk elements to the intermediate shaft 98 and thus to the starting element output area 50.
  • the primary side 86 is connected directly to the rotor assembly 64, which is rigidly and thus permanently coupled to the intermediate shaft 98 and thus the starting assembly output area 50.
  • the secondary side 88 of the torsional vibration damper unit 72 which provides a central disk element in the embodiment shown, is coupled to the transmission input shaft 60 and thus the drive system output area 62 of the drive system 22.
  • the torsional vibration damper unit 72 transmits the entire torque provided by the drive unit 14 or introduced into the intermediate shaft 98 from the starting assembly 24, as well as the torque introduced by the electric machine 28 into the intermediate shaft 98 Torque.
  • the torsional vibration damper unit 72 provides a vibration decoupling between the transmission arrangement 20 or the transmission input shaft 60 of the same and the entire area of the drive system 22 or the drive train 12 located upstream in the torque flow with respect to the torsional vibration damper unit 72.
  • torsional vibrations that occur or are generated in the system area upstream of the torsional vibration damper 72 cannot be introduced or only damped into the gear arrangement 20, so that there is no risk of excessive loading of components of the gear arrangement 20 by vibrations occurring or transmitted in this system area.
  • the damper unit 58 is present in one area at the intermediate mass between the secondary side 78 of the torsional vibration damper unit 68 and the primary side 86 of the torsional vibration damper unit 72 the lock-up clutch 46, that is, coupled to the input area 56 of the lock-up clutch 46, nevertheless contributes to the mass or to the mass moment of inertia of this intermediate mass.
  • the torsional vibration damper unit 70 arranged between the output area 54 of the lock-up clutch 46 and the starting element output area 50 is also not provided in the structure shown in FIG. 3.
  • two serially effective torsional vibration damper units are provided in the drive system 22, and a damper unit 58 is coupled to an area of the drive system 22 between these two torsional vibration damper units 68, 72.
  • FIG. 4 An alternative embodiment of such a drive system 22 is shown in FIG. 4.
  • the intermediate shaft 98 which is non-rotatably coupled to the output hub 96 and thus to the starting element output region 50, is rigidly coupled to the transmission input shaft 60 and thus to the drive system output region 62, for example by meshing.
  • the rotor arrangement 64 of the electric machine 28 is equally rigidly coupled to the intermediate shaft 98. pelt.
  • the two torsional vibration damper units 68, 70 are arranged in series with one another.
  • the primary side 74 of the torsional vibration damper unit 68 is coupled to the output area 54 of the bridging clutch 46 provided by a friction plate 108.
  • the input area 56 of the lock-up clutch 46 is essentially provided by the housing shell 100 and the clutch piston 104 held in a rotationally fixed manner with respect to it.
  • the secondary side 78 of the torsional vibration damper unit 68 is coupled to or provided by the deflection mass carrier 92 of the Til gaji 58, which also provides the primary side 80 of the torsional vibration damper unit 76 arranged further radially inward.
  • the secondary side 84 of the torsional vibration damper unit 70 comprising two cover disk elements encompasses the deflection mass carrier 92 providing the primary side 80 in its radially inner area and is firmly connected to the output hub 96, for example by riveting.
  • the turbine wheel 38 is connected to one of the cover disk elements of the secondary side 84 of the torsional vibration damper unit 70, for example by riveting, and thus, unlike in the structure shown in FIG. 2, does not increase the mass or the mass moment of inertia between the secondary side 78 of the radially outer torsional vibration damper unit 68 and the primary side 80 of the radially inner torsional vibration damper unit 70 formed intermediate mass, which is essentially provided by the absorber unit 58.
  • the torsional vibration damper unit 72 shown in Fig. 2 which provides a rotationally elastic coupling between the rotor assembly 64 of the electric machine 28 or the intermediate shaft 98 and the transmission input shaft 60 and thus the drive system output area 62, is in the structure shown in FIG Drive system 22 is not provided.
  • the curve MA represents in principle the curve of the output from the drive unit 14.
  • the curve ME represents the torque provided by the electric machine 28 and introduced into the drive train 12.
  • the curve MG represents the total torque which is then introduced into the drive train 12 when the drive unit 14 and the electric machine 28 can be operated together in the hybrid drive mode to deliver a torque.
  • the line GG represents a gear input limit torque of the gear arrangement 20. This gear input limit torque GG should not be exceeded or only briefly exceeded during operation in order to avoid damage in the area of the gear arrangement 20, especially in the area of the gear input shaft 60.
  • FIGS In the area of elastic effectiveness transferable torsional vibration damper unit limit torque GT should not be designed based on the maximum possible total torque MG, but rather on the transmission input limit torque GG.
  • Fig. 6 ver illustrates using curves Ki and K2 characteristics of the torsional vibration damper unit 72 (curve K1 and for the case of a single-stage or linear design, curve K2 for the case of a two-stage or multi-stage design).
  • the primary side 86 of the torsional vibration damper unit 72 and the secondary side 88 of the torsional vibration damper unit 72 are in the area of elastic effectiveness of the torsional vibration damper unit 72 when they are reached a limit rotation angle GE a torsional vibration damper unit limit torque GT transmitted.
  • the design of the torsional vibration damper unit 72 such that the torsional vibration damper unit limit torque GT in the range of the transmission input limit torque GG between a lower torque threshold Su in the range of 80% of the transmission input limit torque GG and an upper torque threshold So when the limit angle of rotation GE is reached lies in the range of 150% of the transmission input limit torque GG, it is ensured on the one hand that the torques to be transmitted which do not exceed the transmission input limit torque GG due to the motor control described above are completely within the elastic effectiveness of the torsional vibration damper unit 72, i.e. in a range, in which the primary side 86 and the secondary side 88 are not yet blocked against rotation with respect to one another, can be transmitted.
  • the torsional vibration damper unit limit torque GT is below the transmission input limit torque GG.
  • This design ensures that the damper element arrangement 90 of the torsional vibration damper unit 72 does not have to be provided with excessively great rigidity, i.e. spring constant, so that the torsional vibration damper unit 72 can provide the vibration decoupling for the transmission arrangement 20 in an optimized manner.
  • damping unit 58 provided in the starting assembly 24
  • one or more damping units could also be provided outside of the starting assembly 24.
  • a damper unit together with the primary side 86 of the torsional vibration damper unit 72 could be coupled to the rotor assembly 64 of the electric machine or could be coupled directly to the intermediate shaft 98.
  • the electric machine 28 can also be arranged axially offset with respect to the axis of rotation of the transmission input shaft 60 and coupled to this, for example, by means of a belt drive, a spur gear toothing or a chain drive, whereby a speed reduction is preferably implemented by such a coupling, so that the transmission input shaft 60 basically has a lower speed Speed rotates.
  • a torsional vibration damper unit 72 the electric machine 28 is preferably connected to its primary side 86 in a rotationally fixed manner.

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Abstract

Ein Antriebssystem für ein Fahrzeug umfasst einen mit einem Antriebsaggregat (14) zu koppelnden Antriebssystem-Eingangsbereich (44), einen mit einer Getriebeanordnung (20) zu koppelnden Antriebssystem-Ausgangsbereich (62), eine Anfahrbaugruppe (24), wobei die Anfahrbaugruppe (24) einen mit dem Antriebssystem-Eingangsbereich (44) gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich (42) und einen mit dem Antriebssystem-Ausgangsbereich (62) gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) umfasst, eine mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) oder/und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich (62) gekoppelte Elektromaschine (28),sowie eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (26) mit wenigstens zwei zwischen dem Antriebssystem-Eingangsbereich (44) und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich (62) seriell angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinheiten (68, 70, 72).

Description

Antriebssvstem
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem für ein Fahrzeug mit einem mit einem Antriebsaggregat zu koppelnden Antriebssystem-Eingangsbereich und einem mit einer Getriebeanordnung zu koppelnden Antriebssystem-Ausgangsbereich und einer Elektromaschine.
Ein derartiges Antriebssystem ist aus der US 8,298,105 B2 bekannt. Bei diesem be kannten Antriebsystem ist eine Anfahrbaugruppe in Form eines ein hydrodynami schen Drehmomentwandlers mit einem mit einem Gehäuse vermittels einer Kupp lung verbindbaren Pumpenrad und einem in einem Innenraum des Gehäuses ange ordneten und an einen Ausgangsbereich der Anfahrbaugruppe angekoppelten Turbi nenrad vorgesehen. Eine zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad wirkende Kupplung kann den mit dem Pumpenrad, dem Turbinenrad und einem Leitrad aufge- bauten hydrodynamischen Kreislauf überbrücken und somit eine feste mechanische Drehmomentübertragungsverbindung von dem einen Eingangsbereich der Anfahr baugruppe bereitstellenden Gehäuse zu dem Ausgangsbereich der Anfahrbaugruppe bereitstellen. Eine Elektromaschine ist außerhalb des Gehäuses der Anfahrbaugrup pe positioniert und ist mit dem Pumpenrad gekoppelt, um über das Pumpenrad, die zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad wirkende Kupplung und das Turbi nenrad ein Antriebsdrehmoment auf den Ausgangsbereich der Anfahrbaugruppe und somit auch einen Ausgangsbereich des Antriebssystems zu übertragen.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Antriebssystem für ein Fahrzeug vorzusehen, welches eine übermäßige Belastung einer Getriebeanordnung vermei det.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Antriebssystem für ein Fahr zeug, umfassend: einen mit einem Antriebsaggregat zu koppelnden Antriebssystem-
Eingangsbereich, einen mit einer Getriebeanordnung zu koppelnden Antriebssystem-
Ausgangsbereich, eine Anfahrbaugruppe, wobei die Anfahrbaugruppe einen mit dem Antriebs system-Eingangsbereich gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahr- baugruppe-Eingangsbereich und einen mit dem Antriebssystem- Ausgangsbereich gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich umfasst, eine mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich oder/und dem Antriebssys tem-Ausgangsbereich gekoppelte Elektromaschine, eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit wenigstens zwei zwischen dem Antriebssystem-Eingangsbereich und dem Antriebssystem- Ausgangsbereich seriell angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinhei ten.
Durch das Vorsehen mehrerer seriell wirkender T orsionsschwingungsdämpfereinhei- ten und der zwischen diesen gebildeten Zwischenmassen wird trotz des vergleichs weise großen Massenträgheitsmoments, welches das auch die Elektromaschine um fassende Antriebssystem im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem An triebsaggregat und einer Getriebeanordnung bereitstellt, eine gute Schwingungsent kopplung der Getriebeanordnung bezüglich des Antriebsaggregats gewährleistet.
Für einen kompakten, stabilen Aufbau wird vorgeschlagen, dass eine Rotoranord nung der Elektromaschine an den Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich starr ange koppelt ist.
Um insbesondere für einen Betriebszustand, in welchem ein Antriebsdrehmoment sowohl vom Antriebsaggregat, als auch von der Elektromaschine geliefert wird und somit ein vergleichsweise großes Gesamtdrehmoment bereitgestellt und in eine Ge triebeanordnung eingeleitet wird, eine gute Schwingungsentkopplung für die Getrie beanordnung bereitstellen zu können, kann wenigstens eine der Torsionsschwin gungsdämpfereinheiten im Drehmomentübertragungsweg zwischen einer Rotoran ordnung der Elektromaschine und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich angeordnet sein. Gemäß einem alternativen Aspekt betrifft die vorliegende Erfindung ein Antriebssys tem für ein Fahrzeug, umfassend: einen mit einem Antriebsaggregat zu koppelnden Antriebssystem- Eingangsbereich, einen mit einer Getriebeanordnung zu koppelnden Antriebssystem - Ausgangsbereich, eine Anfahrbaugruppe, wobei die Anfahrbaugruppe einen mit dem Antriebs system-Eingangsbereich gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahr- baugruppe-Eingangsbereich und einen mit dem Antriebssystem- Ausgangsbereich gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich umfasst, eine mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich oder/und dem Antriebssys tem-Ausgangsbereich gekoppelte Elektromaschine, eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit wenigstens einer zwischen dem Antriebssystem-Eingangsbereich und dem Antriebssystem- Ausgangsbereich angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinheit, wobei wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpfereinheit im Drehmomentübertra gungsweg zwischen einer Rotoranordnung der Elektromaschine und dem An- triebssystem-Ausgangsbereich angeordnet ist.
Auch bei einem derartigen Antriebssystem wird unabhängig davon, ob im Drehmo- mentenfluss vor der wenigstens einen im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Rotoranordnung der Elektromaschine und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinheit eine oder mehrere weitere Torsi onsschwingungsdämpfereinheiten angeordnet sind, gewährleistet, dass die Getrie beanordnung durch die wenigstens eine im Drehmomentübertragungsweg zwischen einer Rotoranordnung der Elektromaschine und dem Antriebssystem- Ausgangsbereich angeordnete Torsionsschwingungsdämpfereinheit vor weiter stromaufwärts im Drehmomentenfluss entstehenden und möglicherweise zu einer Überlastung der Getriebeanordnung führenden Drehschwingungen geschützt wird.
Die Anfahrbaugruppe kann im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Anfahr- baugruppe-Eingangsbereich und dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich in einem mit Fluid gefüllten oder füllbaren Gehäuse einen hydrodynamischen Kreislauf mit ei nem Pumpenrad und einem Turbinenrad umfassen. Ferner kann die Anfahrbaugrup pe im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Anfahrbaugruppe- Eingangsbereich und dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich in dem Gehäuse eine Überbrückungskupplung umfassen, wobei in einem Einrückzustand der Überbrü ckungskupplung der Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich mit dem Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich zur Drehmomentübertragung über die Überbrückungskupplung verbunden ist und in einem Ausrückzustand der Überbrückungskupplung der Anfahr- baugruppe-Eingangsbereich mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich zur Dreh momentübertragung über den hydrodynamischen Kreislauf verbunden ist.
Bei einer hinsichtlich der Bereitstellung vergleichsweise großer Drehmomente be sonders vorteilhaften Ausgestaltung kann die Anfahrbaugruppe als hydrodynami scher Drehmomentwandler ausgebildet sein und in Zuordnung zu dem Pumpenrad und dem Turbinenrad ein Leitrad umfassen.
Um eine Beeinflussung des Betriebs der Elektromaschine durch das in dem Gehäuse vorhandene Fluid zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass die Elektromaschine au ßerhalb des Gehäuses angeordnet ist.
Wenigstens eine der T orsionsschwingungsdämpfereinheiten kann in dem Gehäuse im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich und dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich angeordnet sein.
Dabei kann für eine gute Schwingungsentkopplung bei Einleitung des Antriebsdreh moments von einem Antriebsaggregat in die Anfahrbaugruppe wenigstens eine der Torsionsschwingungsdämpfereinheiten in dem Gehäuse im Drehmomentübertra gungsweg zwischen dem Gehäuse und einem Eingangsbereich der Überbrückungs kupplung angeordnet sein.
Weiter kann wenigstens eine der T orsionsschwingungsdämpfereinheiten in dem Ge häuse im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Ausgangsbereich der Überbrückungskupplung und dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich angeordnet sein.
Zur weiteren Dämpfung von insbesondere mit der Zündfrequenz oder einem Vielfa chen davon auftretenden Schwingungsanregungen wird vorgeschlagen, dass we nigstens eine Tilgereinheit mit einem Auslenkungsmassenträger und wenigstens ei ner an dem Auslenkungsmassenträger bezüglich diesem aus einer Grundrelativlage gegen eine Rückstellkraft auslenkbar getragenen Auslenkungsmasse vorgesehen ist. Derartige Tilgereinheiten können beispielsweise als Festfrequenztilger ausgebildet sein, bei welchen die Rückstellkraft durch eine oder mehrere Federn mit definierter Federkonstante bereitgestellt wird. Bei einer alternativen Ausgestaltungsart können derartige Tilgereinheiten als drehzahladaptive Tilger aufgebaut sein, bei welchen die Rückstellkraft durch die im Rotationsbetrieb auf die Auslenkungsmasse einwirkende Fliehkraft generiert wird.
Beispielsweise kann für eine effiziente Dämpfung von durch Zündvorgänge hervorge rufenen Schwingungsanregungen wenigstens eine Tilgereinheit im Drehmomen tübertragungsweg zwischen zwei Torsionsschwingungsdämpfereinheiten angeordnet sein.
Der Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich kann das Gehäuse umfassen. Der Anfahr- baugruppe-Ausgangsbereich kann eine in dem Gehäuse angeordnete Abtriebsnabe umfassen.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Fahrzeug, umfassend ein vermittels eines erfindungsgemäß aufgebauten Antriebssystems mit einer Getriebe anordnung gekoppeltes Antriebsaggregat.
Um bei einem derartigen Antriebsstrang, bei welchem im Antriebszustand, also im Zugzustand, durch das Antriebsaggregat und die Elektromaschine gemeinsam ein vergleichsweise großes und für eine Getriebeanordnung potenziell schädigendes Gesamtdrehmoment geliefert werden kann, eine Überdimensionierung einer zwi schen der Rotoranordnung der Elektromaschine und der Getriebeanordnung wirksa- men Torsionsschwingungsdämpfereinheit hinsichtlich deren Steifigkeit zu vermeiden, wird vorgeschlagen, dass ein im Bereich der elastischen Wirksamkeit der wenigstens im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Rotoranordnung und dem Antriebs system-Ausgangsbereich angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinheit über tragbares Torsionsschwingungsdämpfereinheit-Grenzdrehmoment in einem Bereich von 90 % bis 130 %, vorzugsweise 90 % bis 110 %, eines Getriebeeingang- Grenzdrehmoments der Getriebeanordnung liegt.
Ein derartiger Antriebsstrang kann durch geeignete Motorregelung grundsätzlich so betrieben werden, dass das Getriebeeingang-Grenzdrehmoment auch im Hybrid- Antriebsmodus, in welchem das Antriebsaggregat und die Elektromaschine gemein sam arbeiten, nicht oder nur kurzzeitig überschritten wird. Insofern kann auch das über eine derartige Torsionsschwingungsdämpfereinheit im Bereich von deren elasti scher Wirksamkeit maximal übertragbare Drehmoment auf ein Grenzdrehmoment im Bereich des Getriebeeingang-Grenzdrehmoments ausgelegt werden, so dass die im Betrieb zu erwartenden bzw. zu übertragenden Drehmomente grundsätzlich im Be reich der elastischen Wirksamkeit einer derartigen T orsionsschwingungsdämpferein- heit übertragen werden können, andererseits die Torsionsschwingungsdämpferein heit aufgrund einer vermiedenen übermäßigen Steifigkeit der elastischen Elemente, beispielsweise Federn, derselben im gesamten Drehmomentenbereich eine gute Schwingungsentkopplung bereitstellen kann.
Vorzugsweise kann dabei vorgesehen sein, dass das T orsionsschwingungs- dämpfereinheit-Grenzdrehmoment unter dem Getriebeeingang-Grenzdrehmoment liegt.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 in prinzipartiger Darstellung ein Fahrzeug mit einem ein Antriebsaggregat und eine Getriebeanordnung umfassenden Antriebsstrang;
Fig. 2 in schaltbildartiger Darstellung den Antriebsstrang des Fahrzeugs der Fig. 1 ; Fig. 3 eine T eil-Längsschnittansicht einer als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildeten Anfahrbaugruppe des Antriebsstrangs der Fig. 2;
Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsart einer Anfahrbaugruppe;
Fig. 5 ein den Drehmomentenverlauf in einem Antriebsstrang über der Drehzahl wie dergebendes Diagramm;
Fig. 6 ein die Auslegung der Steifigkeit einer T orsionsschwingungsdämpfereinheit bezüglich eines Getriebeeingang-Grenzdrehmoments einer Getriebeanordnung dar stellendes Diagramm.
In Fig. 1 ist ein prinzipartig dargestelltes Fahrzeug allgemein mit 10 bezeichnet. Das Fahrzeug 10 umfasst einen Antriebsstrang 12, in welchem das von einem als Brenn kraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregat 14 bereitgestellte Antriebsdrehmo ment auf angetriebene Räder 16, 18 übertragen wird. Der Antriebsstrang 12 umfasst zwischen der Brennkraftmaschine 14 und einer Getriebeanordnung 20 ein allgemein mit 22 bezeichnetes Antriebssystem mit einer Anfahrbaugruppe 24, einer in Fig. 2 prinzipiell dargestellten Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 und einer Elekt- romaschine 28. Durch die Elektromaschine 28 kann unterstützend zu dem von dem Antriebsaggregat 14 gelieferten Antriebsdrehmoment ein Unterstützungsdrehmoment geliefert werden, um das Fahrzeug 10 in einem Hybrid-Antriebsmodus sowohl durch das Antriebsaggregat 14, als auch die Elektromaschine 28 anzutreiben. Ferner kann das Antriebsaggregat 14 vermittels der Elektromaschine 28 gestartet werden.
Die Fig. 2 veranschaulicht detaillierter den im Sinne der vorliegenden Erfindung als Antriebssystem 22 bezeichneten und im Wesentlichen zwischen dem Antriebsaggre gat 14 und der Getriebeanordnung 20 liegenden Bereich des Antriebsstrangs 12.
Das Antriebssystem 22 umfasst als zentrale Baugruppe die Anfahrbaugruppe 24, welche im dargestellten Ausgestaltungsbeispiel als hydrodynamischer Drehmoment- wandler mit einem in einem Gehäuse 30 aufgebauten hydrodynamischen Kreislauf 32 ausgebildet ist. Dieser hydrodynamische Kreislauf 32 ist durch ein an das Gehäu se 30 angekoppeltes, mit diesem also zur gemeinsamen Drehung gekoppeltes Pum penrad 34, ein in einem Innenraum 36 des Gehäuses 30 angeordnetes Turbinenrad 38 und ein radial innen zwischen dem Pumpenrad 34 und dem Turbinenrad 38 an geordnetes Leitrad 40 aufgebaut. Das Gehäuse 30 bildet im dargestellten Ausgestal tungsbeispiel einen Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich 42, über welchen das von dem Antriebsaggregat 14 abgegebene Drehmoment in die Anfahrbaugruppe 24 und somit das Antriebssystem 22 eingeleitet wird. Somit kann im dargestellten Ausgestal tungsbeispiel das Gehäuse 30 gleichzeitig auch als Antriebssystem-Eingangsbereich 44 betrachtet werden.
Das Gehäuse 30, also der Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich 42 bzw. der Antriebs system-Eingangsbereich 44, kann beispielsweise vermittels einer Flexplatte oder dergleichen an eine Antriebswelle des Antriebsaggregats 14, insbesondere eine Kur belwelle des als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsaggregats 14, angekop pelt werden.
Im Gehäuseinnenraum 36 ist ferner parallel zu dem hydrodynamischen Kreislauf 32 eine Überbrückungskupplung 46 angeordnet. Vermittels der Überbrückungskupplung 46 kann parallel zum hydrodynamischen Kreislauf 32 ein Drehmoment auf das Turbi nenrad 38 bzw. einen dieses tragenden Turbinenradträger 48 und über diesen auf einen Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 50 übertragen werden. Je nachdem, ob die Überbrückungskupplung 46 eingerückt oder ausgerückt ist, wird ein Drehmoment zwischen dem Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich 42 und dem Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich 50 entweder über den hydrodynamischen Kreislauf 32 und somit unter Umwälzung eines im Gehäuseinnenraum 36 vorhandenen Fluids, im Allgemei nen Öl, übertragen, oder wird das Drehmoment über die eine mechanische Verbin dung herstellende Überbrückungskupplung 46 übertragen. Im Schlupfbetrieb der Überbrückungskupplung 46 kann über beide Drehmomentübertragungswege jeweils ein Teil des in die Anfahrbaugruppe 24 eingeleiteten Drehmoments zum Anfahrbau- gruppe-Ausgangsbereich 50 übertragen werden. Der Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 50 kann, wie im Folgenden dargelegt, bei spielsweise eine mit einer Getriebeeingangswelle 60 oder einer an diese angekop pelten Zwischenwelle verbundene Abtriebsnabe umfassen. Dabei kann beispielswei se die Zwischenwelle oder die Getriebeeingangswelle 60 einen Antriebssystem - Ausgangsbereich 62 bereitstellen, über welchen ein Drehmoment in die Getriebean ordnung 20 eingeleitet werden kann.
Die Elektromaschine 28 bzw. eine Rotoranordnung 64 derselben ist an den Anfahr- baugruppe-Ausgangsbereich 50 bzw. den Antriebssystem-Ausgangsbereich 62 starr, also permanent angekoppelt und somit zur Drehmomentübertragung damit fest ver bunden. Beispielsweise kann die Rotoranordnung 64 der Elektromaschine 28, deren Statoranordnung 66 an einer feststehenden Baugruppe getragen sein kann, an die Getriebeeingangswelle 60 oder eine die Getriebeeingangswelle 60 mit dem Anfahr- baugruppe-Ausgangsbereich 50 koppelnde Zwischenwelle angekoppelt sein.
Bei dem vorangehend beschriebenen Antriebsstrang 12 bzw. Antriebssystem 22 kann ein Drehmoment im Antriebsstrang 12 zum Anlassen des Antriebsaggregats 14 beispielsweise vermittels der Elektromaschine 28 übertragen werden, wenn die Überbrückungskupplung 46 eingerückt wird. In diesem Zustand kann eine der Ge triebeanordnung 20 zugeordnete bzw. in dieser vorgesehene Kupplung 52 oder der gleichen ausgerückt sein, d.h. den Drehmomentenfluss in die Getriebeanordnung hinein bzw. in der Getriebeanordnung unterbrechen.
Im Fährbetrieb kann ein Antriebsdrehmoment des Antriebsaggregats 14 auf den An- triebssystem-Ausgangsbereich 62 und somit in die Getriebeanordnung 20 übertragen werden. Dabei kann abhängig von der Fahrsituation die Überbrückungskupplung 46 eingerückt oder ausgerückt sein oder im Schlupfbetrieb betrieben werden. In diesem Zustand kann durch die Elektromaschine 28 ein unterstützendes Drehmoment gelie fert werden, um das Fahrzeug 10 in einem Hybrid-Antriebsmodus zu betreiben. Al ternativ kann die Elektromaschine 28 in diesem Zustand oder auch einem Motor bremszustand als Generator betrieben werden, um eine in dem Fahrzeug 10 vorhan dene Batterie zu laden. In einem elektromotorischen Antriebsmodus, in welchem ein Antriebsdrehmoment nur durch die Elektromaschine 28 geliefert wird, wird durch die starre, also perma nente Ankopplung der Rotoranordnung 64 an den Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich 50 auch bei ausgerückter Überbrückungskupplung 46 durch Flui dumwälzung über den hydrodynamischen Kreislauf 32 ein Drehmoment auf das An triebsaggregat 14 übertragen. Um in diesem Zustand das durch das Antriebsaggre gat 14 generierte Bremsmoment so gering als möglich zu halten, können bei Ausge staltung des Antriebsaggregats 14 als Brennkraftmaschine die Einlassventile und Auslassventile der Brennkraftmaschine so angesteuert werden, dass in dem An triebsaggregat 14 ein möglichst geringes Bremsmoment generiert wird.
Die in Fig. 2 erkennbare Torsionsschwingungsdämpferanordnung 26 umfasst mehre re Torsionsschwingungsdämpfereinheiten 68, 70, 72, von welchen in einem derarti gen Antriebsstrang zumindest zwei vorgesehen sind. Die T orsionsschwingungs- dämpfereinheiten 68, 70, 72 sind im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Antriebsaggregat 14 und der Getriebeanordnung 20 zueinander seriell wirksam.
Die in dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau auf das Antriebsaggregat 14 unmittelbar folgende Torsionsschwingungsdämpfereinheit 68 umfasst eine beispielsweise an das Gehäuse 30 angekoppelte Primärseite 74 sowie eine über eine Dämpferelemen- tenanordnung 76 mit dieser zur Drehmomentübertragung gekoppelte Sekundärseite 78. Die Sekundärseite 78 ist mit einem Eingangsbereich 56 der Überbrückungskupp lung 46 gekoppelt. Ein Ausgangsbereich 54 der Überbrückungskupplung 46 ist an den T urbinenradträger 48 angekoppelt, der wiederum an eine Primärseite 80 der im Drehmomentübertragungsweg dann folgenden Torsionsschwingungsdämpfereinheit 70 angekoppelt ist. Die Primärseite 80 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 70 ist über eine Dämpferelementenanordnung 82 mit einer Sekundärseite 84 der Torsions schwingungsdämpfereinheit 70 gekoppelt. Die Sekundärseite 84 der Torsions schwingungsdämpfereinheit 70 ist an den Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 50 angekoppelt.
Das über den Turbinenradträger 48 zwischen die Sekundärseite 78 der Torsions schwingungsdämpfereinheit 68 und die Primärseite 80 der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 70 eingekoppelte Turbinenrad 38 bildet somit zusammen mit dem Turbinenradträger 48, der Überbrückungskupplung 46 und einer Tilgereinheit 58 im Wesentlichen die Zwischenmasse zwischen den beiden T orsionsschwingungs- dämpfereinheiten 68, 70.
Zwischen dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 50 und der an diesen starr, also permanent angekoppelten Rotoranordnung 64 der Elektromaschine 28 und dem durch die Getriebeeingangswelle 60 bereitgestellten Antriebssystem- Ausgangsbereich 62 liegt die Torsionsschwingungsdämpfereinheit 70 mit ihrer an den Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 50 bzw. die Rotoranordnung 64 angekoppel ten Primärseite 86 und ihrer an den Antriebssystem-Ausgangsbereich 62 bzw. die Getriebeeingangswelle 60 angekoppelte Sekundärseite 88. Zwischen der Primärseite 86 und der Sekundärseite 88 der Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 wirkt eine Dämpferelementenanordnung 90 der Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72.
Der Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 62 bildet zusammen mit der Rotoranordnung 64 der Elektromaschine 28 im Wesentlichen die Zwischenmasse zwischen der Se kundärseite 84 der im Gehäuse 30 positionierten T orsionsschwingungsdämpferein- heit 70 und der Primärseite 86 der außerhalb des Gehäuses 30 positionierten Torsi onsschwingungsdämpfereinheit 72.
Es ist im Zusammenhang mit den drei Torsionsschwingungsdämpfereinheiten 68, 70, 72 darauf hinzuweisen, dass diese in herkömmlicher Art und Weise aufgebaut sein können. Das heißt, eine Seite von Primärseite und Sekundärseite kann beispielswei se zwei in Abstand zueinander angeordnete Deckscheibenelemente oder derglei chen umfassen, während die andere Seite von Primärseite und Sekundärseite ein zwischen die Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement umfasst. Die Dämpferelementenanordnungen können jeweils mehrere in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnete und auch ineinander geschachtelt vorgesehene Dämpferfedern, beispielsweise Schraubendruckfedern, umfassen, die in Umfangs richtung jeweils bezüglich der Primärseite und der Sekundärseite abgestützt oder abstützbar sind, um auf diese Art und Weise im Bereich der elastischen Wirksamkeit einer jeweiligen Torsionsschwingungsdämpfereinheit 68, 70, 72 eine Relativdrehung zwischen Primärseite und Sekundärseite bis zu einem Grenzdrehwinkel zuzulassen. Bei Erreichen des Grenzdrehwinkels können die Primärseite und die Sekundärseite einer jeweiligen Torsionsschwingungsdämpfereinheit 68, 70, 72 nicht weiter bezüg lich einander verdreht werden. Es ist darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich die verschiedenen Torsionsschwingungsdämpfereinheiten 68, 70, 72 grundsätzlich zuei nander unterschiedlich aufgebaut sein können und, abhängig vom Aufbau eines je weiligen Antriebsstrangs auch hinsichtlich ihrer jeweiligen Grenzdrehmomente bzw. der damit zusammenhängenden Grenzdrehwinkel zueinander unterschiedlich ausge legt sein können. Wesentlich ist bei dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau, dass im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Antriebssystem-Eingangsbereich 44 und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich 62 wenigstens zwei derartige seriell wirk same Torsionsschwingungsdämpfereinheiten 68, 70, 72 vorgesehen sind, welche zwischen sich jeweils eine Zwischenmasse aufweisen.
Einen weiteren wesentlichen Beitrag zur Schwingungsdämpfung kann auch eine in Fig. 2 dargestellte Tilgereinheit 58 bilden. Diese umfasst einen im dargestellten Bei spiel an den Turbinenradträger 48 angekoppelten Auslenkungsmassenträger 92, an welchem beispielsweise in Umfangsrichtung verteilt mehrere Auslenkungsmassen 94 bezüglich diesem auslenkbar getragen sind. Die Tilgereinheit 58 kann als Festfre quenztilger aufgebaut sein, bei welchem bei Auftreten von Drehschwingungen im Antriebsstrang 12 die Auslenkungsmassen 94 gegen die durch eine oder mehrere Rückstellfedern generierte Rückstellkraft beispielsweise in Umfangsrichtung bezüg lich des Auslenkungsmassenträgers 92 auslenkbar ausgebildet sind. Alternativ kann die Tilgereinheit 58 als drehzahladaptiver Tilger ausgebildet sein, bei welchem die die Auslenkungsmassen 94 in ihre Grund-Relativlage bezüglich des Auslenkungs massenträgers 92 vorspannende Kraft durch die im Drehbetrieb wirkende Fliehkraft generiert wird, so dass mit zunehmender Drehzahl auch die Rückstellkraft und somit die Eigenfrequenz eines derartigen Schwingungssystems zunimmt.
Da bei dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau die Tilgereinheit 58 an den Turbinenrad träger 48 angekoppelt ist, erhöht sie die Masse und damit auch das Massenträg heitsmoment der zwischen der Sekundärseite 78 der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 68 und der Primärseite 80 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 70 liegenden Zwischenmasse. Eine wesentliche Funktion kommt bei dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau der außer halb des Gehäuses 30 zwischen der Rotoranordnung 64 und dem Antriebssystem - Ausgangsbereich 62 angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 zu. Die se sorgt für eine Schwingungsentkopplung zwischen der Getriebeeingangswelle 60 und dem gesamten zwischen der Primärseite 86 der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 72 und dem Antriebsaggregat 14 liegenden Massebereich des An triebsstrangs 12. Diese Schwingungsentkopplung ist von besonderer Relevanz, da dieser Massebereich neben den verschiedenen Systembereichen der Anfahrbau gruppe 24 auch die im Gehäuse 30 angeordnete und somit auch einen Bestandteil der Anfahrbaugruppe 24 bereitstellende Tilgereinheit 58 und die Rotoranordnung 64 der Elektromaschine 28 umfasst. Eine ungedämpfte Übertragung von Schwingungs anregungen in diesem Bereich des Antriebsstrangs 12 auf die Getriebeeingangswel le 60 könnte zu einer übermäßigen Belastung der Getriebeeingangswelle 60 bzw. verschiedener in der Getriebeanordnung 20 zur Drehmomentübertragung vorgese hener Systembereiche führen. Durch die vermittels der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 72 bereitgestellte Schwingungsentkopplungsfunktionalität kann die Gefahr einer Übertragung übermäßig starker Schwingungen auf die Getriebeein gangswelle 60 jedoch eliminiert werden.
Die Fig. 3 zeigt ein Ausgestaltungsbeispiel eines Antriebssystems 22 mit einer als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildeten Anfahrbaugruppe 24. Das Turbinenrad 38 ist an eine in dieser Ausgestaltung auch den T urbinenradträger 48 bereitstellende Abtriebsnabe 96 beispielsweise durch Vernietung angebunden. Mit der Abtriebsnabe 96 ist beispielsweise durch Verzahnungseingriff eine Zwischenwel le 98 zur gemeinsamen Drehung um eine Drehachse A gekoppelt. Die Rotoranord nung 64 der Elektromaschine 28 ist starr, beispielsweise durch Verschweißung, und somit permanent an die Zwischenwelle 98 angekoppelt.
Die Primärseite 76 der im Gehäuseinnenraum 36 angeordneten Torsionsschwin gungsdämpfereinheit 68 ist an eine Gehäuseschale 100 des Gehäuses 30 fest an gebunden. Das Pumpenrad 34 bzw. eine Pumpenradschale desselben ist im We sentlichen durch eine Gehäuseschale 101 des Gehäuses 30 bereitgestellt, bezüglich welcher auch das Leitrad 40 radial innen axial abgestützt ist. Die Sekundärseite 78 der Torsionsschwingungsdämpfereinheit 68 ist an den Eingangsbereich 56 der Überbrückungskupplung 46 angekoppelt, bildet beispielsweise einen Lamellenträger für eine eingangsseitige Reiblamelle 106 der Überbrückungskupplung, und ist ande rerseits auf der Abtriebsnabe 96 drehbar abgestützt. An die durch ein Scheibenteil 99 bereitgestellte Sekundärseite 78 ist weiter die Tilgereinheit 58 mit ihrem Auslen kungsmassenträger 92 beispielsweise durch Vernietung fest angebunden.
Ein im Wesentlichen die Ausgangsseite 54 der Überbrückungskupplung 46 bereitstel lendes Scheibenteil 102 ist radial innen zusammen mit dem Turbinenrad 38 an den Turbinenradträger 48 bzw. die Abtriebsnabe 96 durch Vernietung fest angebunden. Ein Kupplungskolben 104 der Überbrückungskupplung 46 kann den im Wesentlichen durch die bereits angesprochene Reiblamelle 106 bereitgestellten Eingangsbereich 56 der Überbrückungskupplung 46 gegen das im Wesentlichen den Ausgangsbe reich 54 der Überbrückungskupplung 46 bereitstellende Scheibenteil 102 pressen, um die Überbrückungskupplung 46 einzurücken und somit eine den hydrodynami schen Kreislauf 32 überbrückende direkte mechanische Kopplung des Gehäuses 30 mit der Abtriebsnabe 96 und somit dem Anfahrelement-Ausgangsbereich 50 zu er zeugen.
Die außerhalb des Gehäuses 30 angeordnete Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 ist mit ihrer beispielsweise zwei Deckscheibenelemente umfassenden Primärseite 86 an die Zwischenwelle 98 und somit den Anfahrelement-Ausgangsbereich 50 an gekoppelt. Im dargestellten Beispiel ist die Primärseite 86 direkt an die Rotorbau gruppe 64 angebunden, welche starr und somit permanent an die Zwischenwelle 98 und damit den Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich 50 angekoppelt ist. Die im darge stellten Ausgestaltungsbeispiel ein Zentralscheibenelement bereitstellende Sekun därseite 88 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 ist an die Getriebeeingangs welle 60 und somit den Antriebssystem-Ausgangsbereich 62 des Antriebssystems 22 angekoppelt. Somit überträgt im Hybrid-Antriebsmodus die Torsionsschwingungs dämpfereinheit 72 das gesamte durch das Antriebsaggregat 14 bereitgestellte bzw. aus der Anfahrbaugruppe 24 in die Zwischenwelle 98 eingeleitete Drehmoment so wie auch das von der Elektromaschine 28 in die Zwischenwelle 98 eingeleitete Drehmoment. Dabei stellt die Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 eine Schwin gungsentkopplung zwischen der Getriebeanordnung 20 bzw. der Getriebeeingangs welle 60 derselben und dem gesamten im Drehmomentenfluss stromaufwärts bezüg lich der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 liegenden Bereich des Antriebssys tems 22 bzw. des Antriebsstrangs 12 bereit.
Somit können in diesem stromaufwärts der Torsionsschwingungsdämpfer 72 liegen den Systembereich auftretende oder generierte Drehschwingungen nicht oder nur gedämpft in die Getriebeanordnung 20 eingeleitet werden, so dass die Gefahr einer übermäßigen Belastung von Komponenten der Getriebeanordnung 20 durch in die sem Systembereich entstehende oder übertragene Schwingungen nicht besteht.
Anders als in dem in Fig. 2 in prinzipieller Weise dargestellten Aufbau, ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau die Tilgereinheit 58 an die zwischen der Sekundärseite 78 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 68 und der Primärseite 86 der Torsions schwingungsdämpfereinheit 72 liegende Zwischenmasse in einem Bereich vor der Überbrückungskupplung 46, also an den Eingangsbereich 56 der Überbrückungs kupplung 46 angekoppelt, trägt jedoch gleichwohl zur Masse bzw. zum Masseträg heitsmoment dieser Zwischenmasse bei. Auch ist bei dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau die zwischen dem Ausgangsbereich 54 der Überbrückungskupplung 46 und dem Anfahrelement-Ausgangsbereich 50 angeordnete T orsionsschwingungs- dämpfereinheit 70 bei dem in Fig. 3 dargestellten Aufbau nicht vorgesehen. Gleich wohl sind im Antriebssystem 22 zwei seriell wirksame T orsionsschwingungs- dämpfereinheiten vorgesehen, und eine Tilgereinheit 58 ist an einen Bereich des An triebssystems 22 zwischen diesen beiden Torsionsschwingungsdämpfereinheiten 68, 72 angekoppelt.
Eine alternative Ausgestaltungsart eines derartigen Antriebssystems 22 ist in Fig. 4 dargestellt. Bei dieser Ausgestaltungsart ist die an die Abtriebsnabe 96 und somit den Anfahrelement-Ausgangsbereich 50 drehfest angekoppelte Zwischenwelle 98 mit der Getriebeeingangswelle 60 und somit dem Antriebssystem-Ausgangsbereich 62 beispielsweise durch Verzahnungseingriff starr gekoppelt. Die Rotoranordnung 64 der Elektromaschine 28 ist gleichermaßen starr an die Zwischenwelle 98 angekop- pelt. Im Gehäuseinnenraum 36 des Gehäuses 30 der Anfahrbaugruppe 24 sind die beiden Torsionsschwingungsdämpfereinheiten 68, 70 seriell zueinander angeordnet. Die Primärseite 74 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 68 ist mit dem durch ei ne Reiblamelle 108 bereitgestellten Ausgangsbereich 54 der Überbrückungskupp lung 46 gekoppelt. Der Eingangsbereich 56 der Überbrückungskupplung 46 ist im Wesentlichen durch die Gehäuseschale 100 und den bezüglich dieser drehfest ge haltenen Kupplungskolben 104 bereitgestellt. Die Sekundärseite 78 der Torsions schwingungsdämpfereinheit 68 ist an den Auslenkungsmassenträger 92 der Til gereinheit 58 angekoppelt bzw. durch diesen bereitgestellt, welcher gleichermaßen auch die Primärseite 80 der weiter radial innen angeordneten Torsionsschwingungs dämpfereinheit 76 bereitstellt. Die zwei Deckscheibenelemente umfassende Sekun därseite 84 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 70 umgreift den die Primärseite 80 bereitstellenden Auslenkungsmassenträger 92 in seinem radial inneren Bereich und ist mit der Abtriebsnabe 96 beispielsweise durch Vernietung fest verbunden.
Das Turbinenrad 38 ist an eines der Deckscheibenelemente der Sekundärseite 84 der Torsionsschwingungsdämpfereinheit 70 beispielsweise durch Vernietung ange bunden und trägt damit, anders als in dem in Fig. 2 dargestellten Aufbau, nicht zur Erhöhung der Masse bzw. des Massenträgheitsmoments der zwischen der Sekun därseite 78 der radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfereinheit 68 und der Pri märseite 80 der radial inneren Torsionsschwingungsdämpfereinheit 70 gebildeten Zwischenmasse bei, welche im Wesentlichen durch die Tilgereinheit 58 bereitgestellt ist.
Die in Fig. 2 dargestellte Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72, welche eine dreh elastische Kopplung zwischen der Rotoranordnung 64 der Elektromaschine 28 bzw. der Zwischenwelle 98 und der Getriebeeingangswelle 60 und damit dem Antriebssys tem-Ausgangsbereich 62 bereitstellt, ist bei dem in Fig. 4 dargestellten Aufbau eines Antriebssystems 22 nicht vorgesehen.
Die Fig. 5 veranschaulicht verschiedene Drehmomentenverläufe in einem insbeson dere in Fig. 3 dargestellten Antriebssystem 22 bzw. Antriebsstrang 12. Die Kurve MA stellt in prinzipieller Weise den Verlauf des von dem Antriebsaggregat 14 abgegebe- nen Drehmoments M über der Drehzahl n dar. Die Kurve ME stellt das von der Elekt- romaschine 28 bereitgestellte und in den Antriebsstrang 12 eingeleitete Drehmoment dar. Die Kurve MG repräsentiert das Gesamtdrehmoment, welches dann in den An triebsstrang 12 eingeleitet wird, wenn das Antriebsaggregat 14 und die Elektroma- schine 28 im Hybrid-Antriebsmodus gemeinsam zur Abgabe eines Drehmoments betrieben werden.
Die Linie GG repräsentiert ein Getriebeeingang-Grenzdrehmoment der Getriebean ordnung 20. Dieses Getriebeeingang-Grenzdrehmoment GG sollte im Betrieb nicht oder nur kurzzeitig überschritten werden, um Beschädigungen im Bereich der Getrie beanordnung 20, insbesondere auch im Bereich der Getriebeeingangswelle 60, zu vermeiden.
Die Fig. 5 zeigt deutlich, dass im Hybrid-Antriebsmodus grundsätzlich ein Zustand auftreten könnte, bei welchem das Gesamtdrehmoment MG dieses Getriebeeingang- Grenzdrehmoment GG überschreiten könnte. Durch geeignete Motorleistungsrege lung wird bei einem mit einem derartigen Antriebsstrang 12 ausgebildeten Fahrzeug dafür gesorgt, dass auch im Hybrid-Antriebsmodus das Gesamtdrehmoment MG das Getriebeeingang-Grenzdrehmoment GG nicht oder nur kurzzeitig übersteigt.
Da somit eine dauerhafte Situation, in welcher das in die Getriebeanordnung 20 ein geleitete Gesamtdrehmoment MG das Getriebeeingang-Grenzdrehmoment GG über steigt, praktisch ausgeschlossen wird, ist es möglich, die in den Fig. 2 und 3 darge stellte Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 hinsichtlich des durch diese im Be reich der elastischen Wirksamkeit übertragbaren T orsionsschwingungsdämpferein- heit-Grenzdrehmoments GT nicht auf das maximal mögliche Gesamtdrehmoment MG, sondern auf das Getriebeeingang-Grenzdrehmoment GG auszulegen. Die Fig. 6 ver anschaulicht anhand von Kurven Ki bzw. K2 Kennlinien der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 72 (Kurve K1 und für den Fall einer einstufigen bzw. linearen Ausge staltung, Kurve K2 für den Fall einer zweistufigen bzw. mehrstufigen Ausgestaltung). Zu erkennen ist, dass die Primärseite 86 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 und die Sekundärseite 88 der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 im Bereich der elastischen Wirksamkeit der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 bei Erreichen eines Grenzdrehwinkels GE ein Torsionsschwingungsdämpfereinheit- Grenzdrehmoment GT übertragen. Die Auslegung der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 72 derart, dass das bei Erreichen des Grenzdrehwinkels GE übertra gene Torsionsschwingungsdämpfereinheit-Grenzdrehmoment GT im Bereich des Getriebeeingang-Grenzdrehmomentes GG zwischen einer unteren Drehmomenten- schwelle Su im Bereich von 80% des Getriebeeingang-Grenzdrehmoments GG und einer oberen Drehmomentenschwelle So im Bereich von 150% des Getriebeeingang- Grenzdrehmoments GG liegt, wird einerseits gewährleistet, dass die aufgrund der vorangehend beschriebenen Motorregelung das Getriebeeingang-Grenzdrehmoment GG nicht überschreitenden zu übertragenden Drehmomente vollständig im Bereich der elastischen Wirksamkeit der T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72, also in ei nem Bereich, in welchem die Primärseite 86 und die Sekundärseite 88 bezüglich ei nander noch nicht gegen Drehung blockiert sind, übertragen werden können. Bei spielsweise liegt dabei das Torsionsschwingungsdämpfereinheit-Grenzdrehmoment GT unter dem Getriebeeingang-Grenzdrehmoment GG. Diese Auslegung gewährleis tet, dass die Dämpferelementen-Anordnung 90 der Torsionsschwingungs dämpfereinheit 72 nicht mit übermäßig großer Steifigkeit, also Federkonstante, be reitgestellt sein muss, so dass die Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 die Schwingungsentkopplung für die Getriebeanordnung 20 in optimierterWeise bereit stellen kann.
Es ist darauf hinzuweisen, dass das vorangehend mit Bezug auf die Fig. 2 bis 4 be schriebene Antriebssystem in verschiedener Weise variiert werden kann. So könnte beispielsweise alternativ oder zusätzlich zu der in der Anfahrbaugruppe 24 vorgese henen Tilgereinheit 58 auch außerhalb der Anfahrbaugruppe 24 eine oder mehrere Tilgereinheiten vorgesehen sein. Beispielsweise könnte bei dem in Fig. 3 dargestell ten Aufbau eine Tilgereinheit zusammen mit der Primärseite 86 der Torsionsschwin gungsdämpfereinheit 72 an die Rotoranordnung 64 der Elektromaschine angekoppelt sein oder könnte direkt an die Zwischenwelle 98 angekoppelt sein.
Auch ist darauf hinzuweisen, dass insbesondere die bei der in Fig. 3 dargestellten Ausgestaltungsform durch die im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Rotor anordnung 64 der Elektromaschine 28 und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich 62 angeordnete Torsionsschwingungsdämpfereinheit 72 eingeführte Schutzfunktion für die Getriebeanordnung 20 auch dann erreicht werden kann, wenn keine weitere Tor sionsschwingungsdämpfereinheit im Drehmomentenfluss weiter stromaufwärts, also beispielsweise in der Anfahrbaugruppe 24, vorgesehen ist.
Die Elektromaschine 28 kann auch achsparallel versetzt bezüglich der Drehachse der Getriebeeingangswelle 60 angeordnet sein und mit dieser beispielsweise mittels eines Riementriebs, einer Stirnradverzahnung oder eines Kettentriebs gekoppelt sein, wobei vorzugsweise durch eine derartige Kopplung eine Drehzahluntersetzung realisiert ist, so dass die Getriebeeingangswelle 60 grundsätzlich mit geringerer Drehzahl dreht. Bei Einsatz einer T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 ist die Elektromaschine 28 vorzugsweise mit deren Primärseite 86 drehfest verbunden.
Bezuqszeichen Fahrzeug Antriebsstrang Antriebsaggregat Antriebsrad Antriebsrad Getriebeanordnung Antriebssystem Anfahrbaugruppe T orsionsschwingungsdämpferanordnung Elektromaschine Gehäuse hydrodynamischer Kreislauf Pumpenrad Gehäuseinnenraum Turbinenrad Leitrad Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich Antriebssystem-Eingangsbereich Überbrückungskupplung Turbinenradträger Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich Kupplung Ausgangsbereich der Überbrückungskupplung Eingangsbereich der Überbrückungskupplung Tilgereinheit Getriebeeingangswelle Antriebssystem-Ausgangsbereich Rotoranordnung Statoranordnung T orsionsschwingungsdämpfereinheit T orsionsschwingungsdämpfereinheit 72 Torsionsschwingungsdämpfereinheit
74 Primärseite
76 Dämpferelementenanordnung
78 Sekundärseite
80 Primärseite
82 Dämpferelementenanordnung
84 Sekundärseite
86 Primärseite
88 Sekundärseite
90 Dämpferelementenanordnung
92 Auslenkungsmassenträger
94 Auslenkungsmasse
96 Abtriebsnabe
98 Zwischenwelle
99 Scheibenteil
100 Gehäuseschale
101 Gehäuseschale
102 Scheibenteil
104 Kupplungskolben
106 Reiblamelle
108 Reiblamelle
M Drehmoment n Drehzahl
MA Drehmoment des Antriebsaggregats
ME Drehmoment der Elektromaschine
MG Gesamtdrehmoment
GG Getriebeeingang-Grenzdrehmoment
GT Torsionsschwingungsdämpfereinheit-Grenzdrehmoment
W Relativdrehwinkel
Ki Kennlinie
K2 Kennlinie
GE Grenzdrehwinkel
Su untere Drehmomentenschwelle So obere Drehmomentenschwelle
A Drehachse

Claims

Patentansprüche
1. Antriebssystem für ein Fahrzeug, umfassend: einen mit einem Antriebsaggregat (14) zu koppelnden Antriebssystem- Eingangsbereich (44), einen mit einer Getriebeanordnung (20) zu koppelnden Antriebssystem- Ausgangsbereich (62), eine Anfahrbaugruppe (24), wobei die Anfahrbaugruppe (24) einen mit dem Antriebssystem-Eingangsbereich (44) gekoppelten oder diesen bereitstellen den Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich (42) und einen mit dem Antriebssys tem-Ausgangsbereich (62) gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahr- baugruppe-Ausgangsbereich (50) umfasst, eine mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) oder/und dem Antriebs system-Ausgangsbereich (62) gekoppelte Elektromaschine (28), eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (26) mit wenigstens zwei zwi schen dem Antriebssystem-Eingangsbereich (44) und dem Antriebssystem- Ausgangsbereich (62) seriell angeordneten Torsionsschwingungsdämpferein heiten (68, 70, 72).
2. Antriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass eine Rotor anordnung (64) der Elektromaschine (28) an den Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) starr angekoppelt ist.
3. Antriebssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass we nigstens eine der T orsionsschwingungsdämpfereinheiten (68, 70, 72) im Drehmo mentübertragungsweg zwischen einer Rotoranordnung (64) der Elektromaschine (28) und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich (60) angeordnet ist.
4. Antriebssystem für ein Fahrzeug, umfassend: einen mit einem Antriebsaggregat (14) zu koppelnden Antriebssystem- Eingangsbereich (44), einen mit einer Getriebeanordnung (20) zu koppelnden Antriebssystem- Ausgangsbereich (62), eine Anfahrbaugruppe (24), wobei die Anfahrbaugruppe (24) einen mit dem Antriebssystem-Eingangsbereich (44) gekoppelten oder diesen bereitstellen den Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich (42) und einen mit dem Antriebssys tem-Ausgangsbereich (62) gekoppelten oder diesen bereitstellenden Anfahr- baugruppe-Ausgangsbereich (50) umfasst, eine mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) oder/und dem Antriebs system-Ausgangsbereich (62) gekoppelte Elektromaschine (28), eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (26) mit wenigstens einer zwi schen dem Antriebssystem-Eingangsbereich (44) und dem Antriebssystem- Ausgangsbereich (62) angeordneten Torsionsschwingungsdämpfereinheit (68, 70, 72), wobei wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpfereinheit (68, 70, 72) im Drehmomentübertragungsweg zwischen einer Rotoranordnung (64) der Elektromaschine (28) und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich (60) ange ordnet ist.
5. Antriebssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass die Anfahrbaugruppe (24) im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich (42) und dem Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich (50) in einem Fluid gefüllten oder füllbaren Gehäuse (30) einen hydrodynamischen Kreislauf (32) mit einem Pumpenrad (34) und einem Turbinenrad (38) umfasst, und dass die Anfahrbaugruppe im Drehmomentübertragungsweg zwi schen dem Anfahrbaugruppe-Eingangsbereich (42) und dem Anfahrbaugruppe- Ausgangsbereich (50) in dem Gehäuse (30) eine Überbrückungskupplung (46) um fasst, wobei in einem Einrückzustand der Überbrückungskupplung (46) der Anfahr- baugruppe-Eingangsbereich (42) mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) zur Drehmomentübertragung über die Überbrückungskupplung (46) verbunden ist und in einem Ausrückzustand der Überbrückungskupplung (46) der Anfahrbaugrup- pe-Eingangsbereich (42) mit dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) zur Drehmomentübertragung über den hydrodynamischen Kreislauf (32) verbunden ist.
6. Antriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anfahr baugruppe (24) als hydrodynamischer Drehmomentwandler ausgebildet ist und in Zuordnung zu dem Pumpenrad (34) und dem Turbinenrad (38) ein Leitrad (40) um fasst.
7. Antriebssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine (28) außerhalb des Gehäuses (30) angeordnet ist.
8. Antriebssystem nach Anspruch 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Torsionsschwingungsdämpfereinheiten (68, 70, 72) in dem Ge häuse (30) im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Anfahrbaugruppe- Eingangsbereich (42) und dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) angeordnet ist.
9. Antriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der T orsionsschwingungsdämpfereinheiten (68, 70, 72) in dem Gehäuse (30) im Drehmomentübertragungsweg zwischen dem Gehäuse (30) und einem Eingangsbe reich (56) der Überbrückungskupplung (46) angeordnet ist.
10. Antriebssystem nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass we nigstens eine der T orsionsschwingungsdämpfereinheiten (68, 70, 72) in dem Gehäu se (30) im Drehmomentübertragungsweg zwischen einem Ausgangsbereich (54) der Überbrückungskupplung (46) und dem Anfahrbaugruppe-Ausgangsbereich (50) an geordnet ist.
11. Antriebssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekenn zeichnet, dass wenigstens eine Tilgereinheit (58) mit einem Auslenkungsmassenträ ger (92) und wenigstens einer an dem Auslenkungsmassenträger (92) bezüglich die sem aus einer Grundrelativlage gegen eine Rückstellkraft auslenkbar getragenen Auslenkungsmasse (94) vorgesehen ist.
12. Antriebssystem nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Tilgereinheit (58) im Drehmomentübertragungsweg zwischen zwei Torsions schwingungsdämpfereinheiten (68, 70, 72) angeordnet ist.
13. Antriebssystem nach Anspruch 5 oder einem der Ansprüche 6-12, sofern auf Anspruch 5 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Anfahrbaugruppe- Eingangsbereich (42) das Gehäuse (30) umfasst, oder/und dass das der Anfahrbau- gruppe-Ausgangsbereich (50) eine in dem Gehäuse (30) angeordnete Abtriebsnabe (68) umfasst.
14. Antriebsstrang für ein Fahrzeug, umfassend ein vermittels eines Antriebssys tems (22) nach einem der vorangehenden Ansprüche mit einer Getriebeanordnung (20) gekoppeltes Antriebsaggregat (14).
15. Antriebsstrang nach Anspruch 14, sofern auf Anspruch 3 oder 4 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Bereich der elastischen Wirksamkeit der we nigstens im Drehmomentübertragungsweg zwischen der Rotoranordnung (64) der Elektromaschine (28) und dem Antriebssystem-Ausgangsbereich (62) angeordneten T orsionsschwingungsdämpfereinheit übertragbares T orsionsschwingungs- dämpfereinheit-Grenzdrehmoment (GT) in einem Bereich von 80 % bis 150 %, vor zugsweise 90 % bis 110 %, eines Getriebeeingang-Grenzdrehmoments (GG) der Ge triebeanordnung (20) liegt.
16. Antriebsstrang nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Torsi onsschwingungsdämpfereinheit-Grenzdrehmoment (GT) unter dem Getriebeeingang- Grenzdrehmoment (GG) liegt.
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