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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridantriebssytem für ein Fahrzeug,
welches eine Brennkraftmaschine sowie eine Elektromaschine umfasst, welche
wahlweise einzeln oder in Kombination ein Antriebsdrehmoment zum
Antrieb eines Fahrzeugs bereitstellen können. Ein derartiges Hybridantriebssystem
weist eine Antriebswelle, im Allgemeinen die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine,
auf, über
welche das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Antriebsdrehmoment
zu einer Abtriebswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle,
geleitet wird. Die Elektromaschine weist einen im Allgemeinen mit
einem Wicklungsbereich versehenen Statur sowie einen im Allgemeinen
mit Permanentmagneten aufgebauten Rotor auf.
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Um
bei derartigen Hybridantriebssystemen die in einem Antriebsstrang
auftretenden Drehungleichförmigkeiten
zu mindern, ist es beispielsweise bekannt, Stahlfeder-Torsionsschwingungsdämpfer in den
Drehmomentübertragungsweg
einzugliedern, oder durch definierte Ansteuerung einer Trennkupplung
einen Schlupf zu erzeugen. Die durch Stahlfeder-Torsionsschwingungsdämpfer bereitgestellte Entkopplungsgüte ist für die in
einem Antriebsstrang auftretenden Drehungleichförmigkeiten häufig nicht ausreichend.
Das Erzeugen eines Schlupfs im Antriebsstrang führt zu einem erhöhten Energieverbrauch
und mithin auch einem erhöhten
Schadstoffausstoß.
Weiterhin sind Schlupfregelsysteme auf Grund der erforderlichen
Dynamik nur schwer realisierbar.
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Es
ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Hybridantriebssystem
mit verbesserter Schwingungsdämpfungsfunktionalität bereitzustellen.
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Erfindungsgemäß wird diese
Aufgabe gelöst durch
ein Hybridantriebs system, umfassend eine Brennkraftmaschine mit
einer Antriebswelle, eine Elektromaschine mit einem Stator und einem
mit der Antriebswelle zur Drehung um eine Drehachse gekoppelten
oder koppelbaren Rotor sowie eine von der Antriebswelle oder/und
dem Rotor antreibbare Abtriebswelle, vorzugsweise Getriebeeingangswelle, ferner
umfassend eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einem ersten
Torsionsschwingungsdämpfer
mit einer Primärseite
und einer gegen die Wrikung einer Dämpferfluidanordnung um die
Drehachse bezüglich
der Primärseite
drehbaren Sekundärseite.
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Durch
das Bereitstellen einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einem unter
der Wirkung einer Dämpferfluidanorndung
arbeitenden Torsionsschwingungsdämpfer
wird eine deutlich verbesserte Schwingungsdämpfungscharakteristik erzielbar,
insbesondere auch dann, wenn die Schwingungsdämpfungscharakteristik einer
derart aufgebauten Torsionsschwingungsdämpferanordnung durch Beeinflussung
des Fluiddrucks in der Dämpferfluidanordnung
an verschiedene Fahrzustände
angepasst werden kann.
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Um
das Schwingungsdämpfungsverhalten noch
weiter zu verbessern, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, dass
ein zweiter Torsionsschwingungsdämpfer
vorgesehen ist mit einer Primärseite
und einer gegen die Wirkung einer Dämpferfederanordnung um die
Drehachse bezüglich
der Primärseite
drehbaren Sekundärseite,
wobei vorgesehen sein kann, dass die Sekundärseite des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers im
Wesentlichen einen Ausgangsbereich der Torsionsschwingungsdämpferanordnung
bildet und die Sekundärseite
des ersten Torsionsschwingungsdämpfers
mit der Primärseite
des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers drehfest
verbunden ist.
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Bei
der erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpferanordnung
kann vorgesehen sein, dass die Dämpferfluidanordnung
wenigstens eine Fluiddruckspeicheranordnung sowie eine Förderanordnung
umfasst, durch welche bei Relativdrehung der Primärseite bezüglich der
Sekundärseite
der Fluidspeicherdruck in wenigstens einer Fluiddruckspeicheranordnung
erhöhbar
ist. Durch die Erhöhung
des Fluidspeicherdrucks in einer Fluiddruckspeicheranordnung wird
ein sanfter Energieabbau bzw. eine Energiespeicherung realisiert,
wodurch dem Entstehen übermäßiger Drehmomentschwankungen
effektiv entgegengewirkt werden kann.
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Dabei
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Fluiddruckspeicheranordnung
wenigstens eine Fluiddruckspeichereinheit mit durch die Förderanordnung
förderbarem,
vorzugsweise im Wesentlichen inkompressiblem erstem Fluid und einem
durch das erste Fluid belastbaren Energiespeicher umfasst.
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Bei
einer baulich sehr einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform
kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Energiespeicher komprimierbares
zweites Fluid umfasst.
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Je
nach erforderlicher Schwingungsdämpfungscharakteristik
kann weiter vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Fluiddruckspeichereinheit an
der Primärseite
oder der Sekundärseite
des ersten Torsionsschwingungsdämpfers
vorgesehen ist, wobei in einem Falle die Gesamtmasse an der Primärseite erhöht wird,
in anderen Falle die Gesamtmasse an der Sekundärseite erhöht wird.
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Um über beide
möglichen
Relativdrehrichtungen zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers,
also des nach Art eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers aufgebauten
Dämpfers,
gleichermaßen
optimale Schwingungsdämpfungseigenschaften
bereitstellen zu können,
wird weiter vorgeschlagen, dass zwei Fluiddruckspeicheranordnungen
vorgesehen sind und dass bei Relativdrehung der Primärseite bezüglich der
Sekundärseite
in einer ersten Relativdrehrichtung die Förderanordnung den Fluidspeicherdruck
in einer ersten der Fluiddruckspeicheranordnungen erhöht und bei
Relativdrehung der Primärseite
bezüglich
der Sekundärseite
in einer der ersten Relativdrehrichtung entgegengesetzten zweiten
Relativdrehrichtung den Fluidspeicherdruck in einer zweiten der
Fluiddruckspeicheranordnungen erhöht.
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Hierzu
kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Förderanordnung wenigstens eine
zwischen der Primärseite
und der Sekundärseite
gebildete Druckkammer umfasst, deren Volumen bei Relativdrehung
der Primärseite
bezüglich
der Sekundärseite
veränderbar
ist, sowie wenigstens ein Verbindungsvolumen umfasst, über welches
aus der wenigstens einen Druckkammer verdrängtes erstes Fluid wenigstens
einen Energiespeicher belastet.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass
die Förderanordnung eine
durch Relativdrehung der Primärseite
bezüglich der
Sekundärseite
antreibbare Pumpanordnung umfasst, welche in Abhängigkeit von der Relativdrehrichtung
erstes Fluid von einer der Fluiddruckspeicheranordnungen zur anderen
Fluiddruckspeicheranordnung fördert.
Hier kann also die Förderanordnung
beispielsweise nach Art einer Zahnradpumpe mit im Wesentlichen unbegrenztem
Relativdrehwinkelbereich zwischen der Primärseite und der Sekundärseite aufgebaut
sein bzw. arbeiten.
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Um
bei dem erfindungsgemäßen Aufbau
eines Hybridantriebssystems die Druckverhältnisse in dem ersten Torsionsschwingungsdämpfer definiert beeinflussen
zu können,
wird weiter vorgeschlagen, dass der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung
erstes Fluid über
die Abtriebswelle zuführbar ist.
Alternativ kann vorgesehen sein, dass der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung
erstes Fluid über
eine vorzugsweise nicht zur Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle
und der Abtriebswelle vorgesehene Zwischenwelle zuführbar ist.
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Um
die Fluidverbindung entweder über
die Abtriebswelle oder die Zwischenwelle in zuverlässiger Weise
herstellen zu können,
wird weiter vorgeschlagen, dass die Antriebswelle oder Zwischenwelle über einen
ersten Drehdurchführungsbereich
in Fluidverbindung mit einer Druckfluidquelle steht oder bringbar
ist und über
einen zweiten Drehdurchführungsbereich
in Fluidverbindung mit der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung
steht.
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Dabei
kann der erste Drehdurchführungsbereich
brennkraftmaschinenseitig zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet
sein. Dies bedeutet, dass ein Statorbereich des ersten Drehdurchführungsbereichs
so positioniert ist, dass er im Bereich der bzw. in Richtung zur
Brennkraftmaschine mit einem weiterführenden Leitungssystem verbunden werden
kann.
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Alternativ
kann vorgesehen sein, dass der erste Drehdurchführungsbereich getriebeseitig
zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist. In diesem Falle ist
also der Statorbereich des ersten Drehdurchführungsbereichs getriebeseitig
zum Anschluss offen oder ggf. in einem Getriebe angeordnet.
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Bei
einer weiteren alternativen Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen
sein, dass der erste Drehdurchführungsbereich
zwischen der Elektromaschine und der Torsionsschwingungsdämpferanordnung
zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist.
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Um
bei dem erfindungsgemäßen Hybridantriebssystem
wahlweise ein Antriebsdrehmoment durch die Brennkraftmaschine bereitzustellen
oder bei deaktivierter Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine
bereitzustellen, dabei jedoch nicht die Brennkraftmaschine mit antreiben
zu müssen,
wird weiter vorgeschlagen, dass eine Trennkupplungsanordnung zum
Herstellen/-Unterbrechen
einer Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen der Antriebswelle und dem Rotor vorgesehen ist. Dabei kann
dann weiter vorgesehen sein, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung
im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle zur Abtriebswelle vor oder
nach der Trennkupplungsanordnung vorgesehen ist.
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Das
erfindungsgemäße Hybridantriebssystem
kann grundsätzlich
so aufgebaut sein, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung im Drehmomentenfluss
von der Antriebswelle zur Abtriebswelle vor oder nach der Elektromaschine
angeordnet ist. Dies bedeutet, dass, je nachdem, welche der verschiedenen
Antriebssystembaugruppen primärseitig oder
sekundärseitig
bezüglich
der Torsionsschwingungsdämpferanordnung
angeordnet sind, das jeweilige Massenträgheitsmoment an der Primärseite bzw.
der Sekundärseite
erhöht
wird und somit definiert die Schwingungsdämpfungsverhältnisse beeinflusst werden.
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Weiter
kann vorgesehen sein, dass die Abtriebswelle ein Drehmoment von
der Antriebswelle über
eine Anfahrbaugruppe, vorzugsweise hydrodynamische Kopplungseinrichtung
oder nasslaufende Kopplungseinrichtung, aufnimmt.
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Die
vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden
Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
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1 eine
Prinzip-Teillängsschnittansicht
eines Hybridantriebssystems;
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2 eine
Querschnittdarstellung eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers;
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3 eine
der 2 entsprechende Darstellung einer alternativen
Ausgestaltungsform eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers;
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4 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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5 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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6 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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7 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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8 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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9 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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10 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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11 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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12 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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13 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems;
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14 eine
der 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten
Hybridantriebssystems.
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Die 1 zeigt
eine erste Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssystems 10.
Dieses umfasst als wesentliche Systembereiche eine nicht dargestellte
Brennkraftmaschine mit einer als Kurbelwelle ausgebildeten Antriebswelle 12,
eine Elektromaschine 14 mit einem Stator 16, der
einen Wicklungsbereich 18 aufweist, und einem Rotor 20,
der Permanentmagnete 22 zur Wechselwirkung mit dem Wicklungsbereich 18 aufweist.
Als Anfahrelement weist das Hybridantriebssystem 10 ferner
einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 auf, über den
ein Drehmoment auf eine beispielsweise durch eine Getriebeeingangswelle
gebildete Abtriebswelle 26 übertragen wird.
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In
dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 ist eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 mit
einem nach Art eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers ausgebildeten
ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 und
einem nach Art eines herkömmlichen
Stahlfeder-Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildeten
zweiten Torsionsschwingungsdämpfer 32 vorgesehen.
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Bevor
die Zusammenwirkung der verschiedenen Systembereiche des Hybridantriebssystems 10 detailliert
erläutert
wird, werden im Folgenden auch mit Bezug auf die 2 und 3 der
Aufbau und die Funktionalität
des als Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildeten ersten
Torsionsschwingungsdämpfers 30 erläutert.
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Der
erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 weist
als Sekundärseite 34 ein
mit Seitenteilen 36, 38 und einem Umfangsteil 40 ausgebildetes
erstes Gehäuseteil 42 auf.
Als Primärseite 43 weist
der erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 ein
im Wesentlichen radial innerhalb des ersten Gehäuseteils 42 ausgebildetes
zweites Gehäuseteil 44 auf.
Wie die 2 dies zeigt, weist das zweite
Gehäuseteil 44 im Winkelabstand
von 180° zwei
nach radial außen
greifende Vorsprünge 46, 46' auf. Entsprechend
weist das Umfangsteil 40 des ersten Gehäuseteils 42 zwei nach
radial innen greifende Vorsprünge 48, 48' auf. In Umfangsrichtung
sind zwischen diesen vier Vorsprüngen 46, 48, 46', 48' insgesamt vier
Druckkammern 50 bzw. 50' und 52 bzw. 52 gebildet.
Diese Druckkammern 50, 50, 52, 52' sind einander
gegenüber
liegend paarweise zusammengefasst und in axialer Richtung durch
die beiden Seitenteile 36, 38 begrenzt. Die Druckkammern 50, 52, 50', 52' sind im Dämpferbetrieb
mit einem im Wesentlichen inkompressiblen ersten Fluid, also beispielsweise Öl, gefüllt.
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Jeder
Druckkammer 50, 50', 52, 52' ist weiter eine
Verbindungskammer 54, 54' bzw. 56, 56' zugeordnet.
Bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 34 und der
Sekundärseite 43 wird
beispielsweise das Volumen der beiden Druckkammern 50, 50' verringert,
während
das Volumen der beiden Druckkammern 52, 52' zunimmt. Die
in ihrem Volumen verringerten Druckkammern 50, 50' verdrängen das
darin enthaltene erste Fluid über
nicht dargestellte Öffnungen
in die jeweils zugeordneten Verbindungskammern 54, 54', so dass dort
entsprechend der Fluiddruck zunimmt. Dabei werden den beiden Verbindungskammern 54, 54' zugeordnete
Fluiddruckspeichereinheiten 58 bzw. der darin enthaltene
in Form eines kompressiblen zweiten Fluids ausgebildete Energiespeicher 60 belastet.
Die Fluiddruckspeichereinheiten 58 bilden also Gasfedern,
bei welchen das als Energiespeicher 60 wirksame Gas von
dem ersten Fluid durch ein jeweiliges Kolbenelement 62 oder ggf.
eine Membran oder dergleichen getrennt ist.
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Man
erkennt in der 2, dass jeder Verbindungskammer 54 bzw. 54' jeweils vier
derartige Fluiddruckspeichereinheiten 58 zugeordnet sind,
während
jeder Verbindungskammer 56, 56' jeweils eine derartige Fluiddruckspeichereinheit 58 zugeordnet ist.
Zu diesem Zwecke sind zwischen den in Umfangsrichtung aufeinander
folgenden Verbindungskammern 54, 56, 54', 56' Trennelemente 63 vorgesehen.
Je nach Positionierung dieser Trennelemente 63 ist es also
möglich,
den jeweils paarweise zusammenwirkenden Druckkammern 50, 50', 52, 52' eine für den Zugbetrieb
einerseits bzw. den Schubbetrieb andererseits erforderliche bzw.
gewünschte
Anzahl an Fluiddruck speichereinheiten 58 zuzuordnen.
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Bei
dieser in 2 gezeigten Ausgestaltungsvariante
bildet jedes Paar von Druckkammern 50, 50' bzw. 52, 52' in Verbindung
mit den jeweils zugeordneten Verbindungskammern 54, 54' bzw. 56, 56' sowie den dadurch
jeweils aktivierbaren Fluiddruckspeichereinheiten 58 jeweils
eine Fluiddruckspeicheranordnung 64 bzw. 64'. Bei Relativdrehung zwischen
der Primärseite 43 und
der Sekundärseite 34 wird
der Fluidspeicherdruck in jeweils einer der Fluiddruckspeicheranordnungen 64 bzw. 64' erhöht, während er
in der anderen abnimmt.
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Die
beiden Paare von Druckkammern 50, 50' und 52, 52' bilden in Verbindung
mit den Ihnen jeweils zugeordneten Verbindungskammern 54, 54' bzw. 56, 56' eine Fluidförderanordnung 65.
Diese sorgt dafür,
dass abhängig
von der Relativdrehung zwischen der Primärseite 34 und Sekundärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 der Fluiddruck
in den beiden Druckspeicheranordnungen 64, 64' variiert wird
und somit jeweils eine die Primärseite 34 und
die Sekundärseite 43 in
Richtung Neutral-Relativdrehlage zurückstellende Kraft erzeugt wird.
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Eine
alternative Ausgestaltungsform hierzu ist in 3 gezeigt.
Hier ist nur eine Fluiddruckspeicheranordnung 64 beispielsweise
in Zuordnung zu den beiden im Zugbetrieb wirksamen Druckkammern 50, 50' vorgesehen.
Es existiert eine einzige Verbindungskammer 54, welche
diese beiden Druckkammern 50, 50' mit allen Fluiddruckspeichereinheiten 58 kombiniert.
Die beiden anderen Druckkammern 52, 52' sind im Wesentlichen
drucklos gehalten, also beispielsweise in Verbindung mit der Umgebung,
so dass hier eine Dämpfungswirkung
nur in einer Drehmomentübertragungsrichtung
erzielt wird, also beispielsweise im Zugbetrieb, während durch
die Verringerung der Volumina der beiden Druckkammern 52, 52' mangels Zusammenwirkung
mit irgendeiner der Fluiddruckspeichereinheiten 58 im Wesentlichen
keine Kraft entgegengesetzt wird.
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Es
sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich bei dem ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 als
Fluidförderanordnung 65 auch
eine ohne Drehwinkelbegrenzung wirksame Pumpe, beispielsweise Zahnradpumpe,
vorgesehen sein kann, so dass zwischen der Primärseite 43 und der
Sekundärseite 34 eine
im Wesentlichen unbegrenzte Relativdrehung stattfinden kann.
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Bei
dem in der 1 dargestellten Hybridantriebssystem 10 ist
der Stator 16 beispielsweise an einem Motorblock oder einer
sonstigen feststehenden Baugruppe getragen. Der Rotor 20 ist über eine beispielsweise
aus Blechmaterial aufgebaute erste Verbindungsscheibe 70 unter
Zwischenpositionierung eines Zwischenrings 72 an die Antriebswelle 12 angebunden.
Dieser Zwischenring 72 kann zusammen mit der ersten Verbindungsscheibe 70 durch Schraubbolzen 74 an
die Antriebswelle 12 angeschraubt sein kann. Die erste
Verbindungsscheibe 70 kann in ihrem radial äußeren Bereich
mit dem Rotor 20 durch Vernieten verbunden sein.
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Eine
zweite, beispielsweise ebenfalls aus Blechmaterial aufgebaute Verbindungsscheibe 76 stellt
eine Anbindung zwischen dem Rotor 20 und einem Gehäuse 78 des
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 her. Diese Anbindung
kann sowohl in bezüglich
des Rotors 20 als auch bezüglich des Gehäuses 78 durch
Verschraubung, Vernietung bzw. auch axial elastische Elemente erfolgen,
wobei sowohl die erste Verbindungsscheibe 70 als auch die zweite
Verbindungsscheibe 76 selbst aufgrund ihrer Elastizität eine gewisse
Axialrelativbewegbarkeit zwischen dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 und
der Antriebswelle 12 zulassen.
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Der
hydrodynamische Drehmomentwandler 24 ist grundsätzlich von
herkömmlichem
Aufbau und weist am Gehäuse 78 ein
Pumpenrad 80 auf. Im Inneren des Gehäuses 78 ist ein Turbinenrad 82 angeordnet.
Eine Überbrückungskupplung 84 stellt
wahlweise über
die Torsionsschwingungsdämpfer anordnung 28 eine
direkte mechanische Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen dem Gehäuse 78 und
der Abtriebswelle 26 her. Zu diesem Zwecke ist ein Ausgangselement 86 der Überbrückungskupplung 84 fest
mit der Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30,
also dem zweiten Gehäuseteil 44 verbunden.
Das erste Gehäuseteil 42, insbesondere
dessen Seitenteil 38, ist mit der Primärseite 88 des zweiten
Torsionsschwingungsdämpfers 32 fest
verbunden bzw. stellt selbst einen Bereich derselben dar. Eine Sekundärseite 90 des
zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32,
der grundsätzlich als
Niederlastdämpfer
z. B. für
den Leerlaufbereich ausgebildet sein kann, ist als Zentralscheibenelement 92 ausgebildet,
das radial innen eine Abtriebsnabe 94 aufweist bzw. damit
fest verbunden ist, die wiederum in Drehmomentübertragungseingriff mit der
Abtriebswelle 26 steht. Das Turbinenrad 82 des hydrodynamischen
Drehmomentwandlers 24 kann beispielsweise an die Primärseite 88 des
zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32 angebunden
sein, so dass der zweite Torsionsschwingungsdämpfer 32 nicht nur
bei eingerückter Überbrückungskupplung 84 wirksam
ist, sondern auch im Drehmomentwandlungsbetrieb, wenn ein Drehmoment über das
Turbinenrad 82 in Richtung Abtriebswelle zu leiten ist.
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Es
sei der Vollständigkeit
halber noch darauf hingewiesen, dass der hydrodynamische Drehmomentwandler 24 auch
ein allgemein mit 96 bezeichnetes Leitrad aufweist, das über eine
Freilaufanordnung auf einer nicht dargestellten Stützhohlwelle
getragen ist.
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Um
die vorangehend beschriebenen Druckkammern 50, 50', 52, 52' mit Druckfluid
zu versorgen bzw. Druckfluid davon abzuführen, ist eine allgemein mit 94 bezeichnete
Drehdurchführungsanordnung vorgesehen.
Diese umfasst einen ersten Drehdurchführungsbereich 96, über welchen
eine Verbindung zwischen einer Druckfluidquelle bzw. auch einem Fluidreservoir
und einer Zwischenwelle 98 hergestellt werden kann. Ein
zweiter Drehdurchführungsbereich 100 stellt
eine Fluidverbindung zwischen der Zwischenwelle 98 und
dem zweiten Gehäuseteil 44 und somit
den Druckkammern 50, 50', 52, 52' her. Die Zwischenwelle 98 dient
dabei der Herstellung der Fluidverbindung, ist jedoch nicht vorgesehen,
um zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 26 ein
Drehmoment zu übertragen.
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Der
erste Drehdurchführungsbereich 96 umfasst
einen Stator 102, der beispielsweise zusammen mit dem Stator 16 der
Elektromaschine 14 an einem Motorblock oder einer sonstigen
feststehenden Baugruppe getragen sein kann und motorseitig offen bzw.
zur Anbindung an die Druckfluidquelle bzw. ein Fluidreservoir offen
ist. Die in dem Stator 102 gebildeten Fluidkanäle führen über den
Zwischenring 72 weiter zur Zwischenwelle 98. Dabei
erkennt man, dass der Zwischenring 72 aufgrund seiner Drehbarkeit
mit der Antriebswelle 12 durch entsprechende dynamische
Dichtungen bezüglich
des Stators 102 und auch bezüglich der Zwischenwelle 98 fluiddicht angeschlossen
ist.
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In
der Zwischenwelle 98 sind durch das Einfügen eines
hülsenartigen
Einsatzteils 104 zwei koaxiale Strömungskanäle gebildet, von welchen einer die
Anbindung zu den beiden Druckkammern 50, 50' herstellt und
der andere, der bezüglich
des Erstgenannten fluiddicht abgeschlossen ist, eine Anbindung zu
den Druckkammern 52, 52' herstellt. Entsprechend sind auch
in dem Stator 102 und dem Zwischenring 72 zwei
zu den beiden koaxialen Kanälen in
der Zwischenwelle 98 führende
Kanalabschnitte gebildet, ebenso wie in dem zweiten Gehäuseteil 44 bzw.
einem damit fest verbundenen hülsenartigen Bauteil 106 des
zweiten Drehdurchführungsbereichs 100.
Auch im Übergang
zwischen diesem hülsenartigen
Bauteil 106 und der Zwischenwelle 98 ist durch dynamische
Dichtungselemente für
einen fluiddichten Anschluss gesorgt. Da dieser Übergang im Inneren des Gehäuses 78 liegt,
kann im Bereich des zweiten Drehdurchführungsbereichs 100 austretendes
Druckfluid, welches beispielsweise das gleiche Fluid bzw. Öl sein kann,
wie im Wandler 24, welches als Leckagestrom über diese
Dichtungen austritt, durch den Wandlerkreislauf zurückgeführt werden.
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Die
Zwischenwelle 98 ist über
Lager 108, 110, die beispielsweise als Wälzkörperlager
ausgebildet sein können,
bezüglich
des hülsenartigen
Bauteils 106 bzw. des zweiten Gehäuseteils 44 gelagert. Über ein
beispielsweise ebenfalls als Wälzkörperlager
ausgebildetes Lager 112 ist die Zwischenwelle 98 bezüglich der
Abtriebswelle 26 gelagert. Es sei darauf hingewiesen, dass
selbstverständlich
auch die beiden Gehäuseteile 42, 44 insbesondere
im Bereich der beiden Seitenteile 36, 38 durch
entsprechende Lagerungen aneinander gelagert sind bzw. durch Dichtungsanordnungen
fluiddicht bezüglich
einander abgeschlossen sind.
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Bei
dem in der 1 dargestellten Aufbau eines
Hybridantriebssystems 10 besteht eine permanente Verbindung
zwischen dem Rotor 20 der Elektromaschine 14 und
der Antriebswelle 12. Dies bedeutet, dass hier vorzugsweise
die Elektromaschine 14 unterstützend betrieben wird oder als
Hilfsantrieb beim Rangieren eines Fahrzeugs oder auch zum Anlassen
der Brennkraftmaschine genutzt werden kann. Eine Drehmomentübertragungsunterbrechung im
Antriebsstrang kann im Bereich des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 bzw.
auch einem dann im Drehmomentenfluss folgenden Getriebe, vorzugsweise
Automatikgetriebe, erfolgen.
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In
der 4 ist ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt,
bei welchem eine nach Art einer herkömmlichen trocken laufenden
Reibungskupplung ausgebildete Trennkupplung 120 vorgesehen
ist, durch welche wahlweise eine Drehmomentenverbindung zwischen
der hier nicht dargestellten Antriebswelle und dem Rotor 20 der
Elektromaschine 14 hergestellt werden kann bzw. unterbrochen
werden kann. Eine nach Art einer Kupplungsscheibe ausgebildete Kopplungsbaugruppe 122 ist
radial innen an den Zwischenring 72 angebunden und über diesen
in fester Verbindung mit der Antriebswelle. Der Rotor 20 der Elektromaschine 14 bildet
mit einem an das Gehäuse 78 des
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 angebundenen Gehäuse 124 ein
Kupplungsgehäuse,
in welchem eine Anpressplatte 126 unter der Vorspannung
eines beispielsweise als Membranfeder ausgebildeten Kraftspeichers 128 gegen
die Kopplungsbaugruppe 122 gepresst ist. Ein im radial
inneren Bereich der Elektromaschine 14 angeordneter Ausrückermechanismus 130 kann
durch Druckfluidbeaufschlagung den Kraftspeicher 128 entgegen
seiner eigenen Vorspannung betätigen,
so dass dieser die Anpressplatte 126 freigibt und dadurch
die Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen dem Rotor 20 und der Kopplungsbaugruppe 122 aufgehoben wird.
In diesem Zustand ist auch die Drehmomentenankopplung der Antriebswelle
an die Abtriebswelle 26 aufgehoben, so dass ein Antriebsdrehmoment dann
ausschließlich
von der Elektromaschine 14 geliefert werden kann. Bei eingerückter Trennkupplung 120 ist
die Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse 78 des hydrodynamischen
Drehmomentwandlers 24 hergestellt, so dass ein Antriebsdrehmoment
durch die Brennkraftmschine, ggf. unterstützt durch die Elektromaschine 14,
geliefert werden kann.
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Die
Drehdurchführungsanordnung 94 umfasst
auch hier wieder die beiden Drehdurchführungsbereiche 96, 100.
Der Drehdurchführungsbereich 96 führt das
motorseitig zugeführte
bzw. abgeführte
Fluid über
den Zwischenring 72 zu bzw. von der hier mit ihrem axialen
Endbereich die Zwischenwelle ersetzenden Abtriebswelle 26.
Die Abtriebswelle 26 ist in ihrem axialen Endbereich als
Hohlwelle ausgebildet und weist das Einsatzteil 104 auf,
so dass hier im axialen Endbereich der Abtriebswelle 26 die
beiden eine Verbindung zwischen den beiden Drehdurchführungsbereichen 96, 100 herstellenden koaxialen
Kanäle
realisiert sind.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 entspricht
die in 4 gezeigte Ausgestaltungsform der vorangehend
Beschriebenen, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen
verwiesen werden kann.
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In 5 ist
ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt, bei welchem durch
eine als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildete Trennkupplung 120 wahlweise eine
Drehmomentübertragungsverbindung
zwischen dem Rotor 20 der hier als Innenläufer ausgebildeten
Elektromaschine 14 und der nicht dargestellten Antriebswelle
realisierbar ist. Ein Gehäuse 140 der
Trennkupplung 120 ist über
eine Verbindungsscheibe 142 und eine nicht dargestellte
Flexplatte oder dergleichen zur Drehung mit der Kurbelwelle bzw.
Antriebswelle fest verbunden. Ein Abtriebselement 144 der
Trennkupplung 120, das mit einem Innenlamellenträger drehfest
gekoppelt ist, ist sowohl mit dem Rotor 20 der Elektromaschine 14,
als auch der Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 fest
verbunden. Hier umfasst die Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 nunmehr
das erste Gehäuseteil 42,
während die
Sekundärseite 34 das
zweite Gehäuseteil 44 umfasst.
Mit diesem ist die Primärseite 88 des
zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32,
die hier beispielsweise zwei Deckscheibenelemente umfassen kann, fest
verbunden, beispielsweise unter Einsatz einer Hirthverzahnung. Mit
dem ersten Gehäuseteil 42 ist drehfest
ein den zweiten Torsionsschwingungsdämpfer 30 umgebendes
Gehäuse 146 verbunden,
das mit einer Gehäusenabe 148 eine
Pumpennabe bildet, die in ein Getriebe oder dergleichen eingreifend
eine Druckfluidpumpe antreiben kann. Es ist somit sichergestellt,
dass unabhängig
davon, ob ein Drehmoment über
die Brennkraftmaschine oder die Elektromaschine 14 eingeleitet
wird, durch die Gehäusenabe 148 eine
Fluidpumpe permanent angetrieben werden kann.
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Die
Druckfluidversorgung des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 erfolgt
wieder über
die Drehdurchführungsanordnung 94 mit
ihrem motorseitig angeordneten ersten Drehdurchführungsbereich 96 mit
dem Stator 102, der Zwischenwelle 98 und dem im
Bereich des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 liegenden
zweiten Drehdurchführungsbereich 100.
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Die 6 zeigt
ein Hybridantriebssystem, welches hinsichtlich der konstruktiven
Ausführung weitestgehend
dem in 1 Dargestellten entspricht. Es sei diesbezüglich also
auf die voranstehenden Ausführungen
verwiesen. Ein Unterschied besteht jedoch in der Ausgestaltung der
Drehdurchführungsan ordnung 94.
Deren erster Drehdurchführungsbereich 96 ist
nicht motorseitig angeordnet bzw. motorseitig zur Anbindung an eine
Fludidruckwelle vorgesehen, sondern liegt axial zwischen dem hydrodynamischen
Drehmomentwandler 24 und der Elektromaschine 14.
Der Stator 102 dieses ersten Drehdurchführungsbereichs ist beispielsweise
an einer Getriebeglocke 150 fest getragen und stellt eine
Fluidverbindung zu der Zwischenwelle 98 her. Diese wiederum
stellt eine Fluidverbindung mit dem zweiten Gehäuseteil 44 des ersten
Torsionsschwingungsdämpfers 30 bzw.
den darin gebildeten Druckkammern her.
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Man
erkennt in der 6, dass hier die Zwischenwelle 98 in
den Drehmomentenfluss eingeschaltet ist. Die zweite Verbindungsscheibe 76 ist
in ihrem radial inneren Bereich an das axiale Ende der Zwischenwelle 98 angebunden,
ebenso wie der radial innere Bereich einer Gehäuseschale 152 des
Gehäuses 78 des
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24. Es ist selbstverständlich,
dass in beiden Drehdurchführungsbereichen 96, 100 Dichtungselemente
vorgesehen sind, welche dafür
sorgen, dass eine im Wesentlichen fluiddichte Anbindung der verschiedenen
bezüglich
einander um die Drehachse A rotierenden Baugruppen möglich ist.
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In 7 ist
eine Ausgestaltung eines Hybridantriebssystems 10 gezeigt,
bei welchem das über den
Rotor 20 der Elektromaschine 14 abgegebene bzw.
weitergeleitete Drehmoment unmittelbar an die Primärseite 43 der
Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28,
die hier nur den ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 umfasst,
abgegeben wird. Über
die Sekundärseite 34 bzw.
das zweite Gehäuseteil 44, das
hier mit einer axialen bzw. wellenartigen Verlängerung 160 ausgebildet
ist, wird das Drehmoment weitergeleitet zu einem beliebigen Anfahrelement 162.
Dieses kann einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine nasslaufende
Kupplungsanordnung, eine Fluidkupplung oder dergleichen umfassen.
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Die
Drehdurchführungsanordnung 94 umfasst
nur einen einzigen Drehdurch führungsbereich mit
einem Stator 164, der den wellenartigen Verlängerungsbereich
des zweiten Gehäuseteils 44 umgebend
angeordnet ist. Dieser wellenartige Verlängerungsbereich 160 bildet
also den Rotor der Drehdurchführungsanordnung 94.
Diese Drehdurchführungsanordnung 94 ist
mit Doppeldichtungen ausgebildet, die aus Druckdichtungen und Volumenstromdichtungen
bestehen, und ist somit öldicht.
Diese Ausgestaltungsform eignet sich somit insbesondere in Verbindung
mit manuellen Schaltgetrieben, die über keinerlei Ölversorgung
verfügen.
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In 8 ist
eine Ausgestaltungsform gezeigt, die im Wesentlichen eine Verbindung
zwischen der in 7 gezeigten Ausgestaltungsform
und der in 4 gezeigten Ausgestaltungsform
herstellt. Hier ist eine in den Drehmomentenfluss eingegliederte trockenlaufende
Reibungskupplung als Trennkupplung 120 vorgesehen. Über diese
kann wahlweise eine Drehmomentenankopplung des Zwischenrings 72 und
somit der Antriebswelle an den Rotor 20 der Elektromaschine 14 bzw.
auch die Primärseite 43 des ersten
Torsionsschwingungsdämpfers
bzw. der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 realisiert werden.
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Hinsichtlich
des Aufbaus der Trennkupplung 120 bzw. auch des ersten
Torsionsschwingungsdämpfers 30 sei
auf die voranstehenden Ausführungen
verwiesen.
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Bei
allen vorangehend erläuterten
Ausgestaltungsformen eines Hybridantriebssystems ist vorgesehen,
dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 im
Drehmomentenfluss zwischen der Antriebswelle 12 und der
Abtriebswelle 26 nach der Elektromaschine 14 positioniert
ist. In 9 ist ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt,
bei welchem die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 mit
ihrem ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 im Drehmomentenfluss
vor der Elektromaschine 14 positioniert ist.
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Die
Primärseite 43 umfasst
hier das erste Gehäuseteil 42 mit
seinen beiden Seitenteilen 36, 38 und den daran
getragenen Fluiddruckspeichereinheiten 58. Beispielsweise über diese
Fluiddruckspeichereinheiten 58 und eine daran festgelegte
Verbindungsanordnung 170 kann über eine Flexplatte oder dergleichen
eine Anbindung an die nicht dargestellte Antriebswelle realisiert
werden. Das die Sekundärseite 34 bereitstellende
zweite Gehäuseteil 44 ist
mit seiner wellenartigen Verlängerung 160 und
beispielsweise die beiden Verbindungsscheiben 70, 76 an
den Eingangsbereich 172 einer als nasslaufende Lamellenkupplung
ausgebildeten Trennkupplung 120 angebunden. Dieser Eingangsbereich 172 kann
einen Innenlamellenträger
mit den daran getragenen Lamellen umfassen. Den Ausgangsbereich 174 bildet ein
Gehäuse
mit daran getragenen Außenlamellen. Dieses
Gehäuse
bildet gleichzeitig auch den Rotor 20 der Elektromaschine 14 mit
den daran getragenen Permanentmagneten 22, die von dem
Windungsbereich 18 des Stators 16 umgeben sind.
Die Abtriebswelle 26 ist an den Ausgangsbereich 174 der
Trennkupplung 120 und somit auch den Rotor 20 der
Elektromaschine 24 angekoppelt.
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Die
Drehdurchführungsanordnung 94 kann wieder
so ausgebildet sein, wie vorangehend mit Bezug auf die 7 erläutert. Deren
Stator 164 kann beispielsweise auch als Bestandteil eines
Getriebegehäuses
ausgebildet sein.
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Die
Druckfluidversorgung der Trennkupplung 120 kann von einem
Getriebe oder auch von der Motorseite her erfolgen. Selbstverständlich ist
es auch möglich,
den Eingangsbereich 172 als Gehäuse auszugestalten und den
Innenlamellenträger
zur Weiterleitung des Drehmoments auf die Abtriebswelle 26 zu nutzen.
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In 10 ist
eine Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssystems 10 gezeigt,
welche weitestgehend dem in 1 Dargestellten
entspricht. Ein Unterschied besteht jedoch darin, dass die Versorgung des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 mit Druckfluid über die
Abtriebswelle 26 erfolgt. Diese ist als Hohlwelle mit dem
hülsenartigen
Einsatzteil 98 ausgebildet und stellt somit zwei Kanäle bereit, über welche
die beiden Paare von Druckkammern versorgt werden können. Der
in der 10 nicht erkennbare erste Drehdurchführungsbereich
liegt dann beispielsweise innerhalb eines Automatikgetriebes, wo das
Druckfluid in die Abtriebswelle 26 eingeleitet bzw. Fluid
aus dieser abgegeben werden kann.
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Da
bei dieser Ausgestaltungsform der Torsionsschwingungsdämpfer 30 mit
dem zweiten Drehdurchführungsbereich 100 vollständig innerhalb
des Gehäuses 78 des
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 74 liegt, besteht bei
Auftreten von Fluidleckagen keinerlei Problem, da diese über den
Kreislauf, welcher für
den hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 aufgebaut ist,
abgeführt
werden können.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass bei der in 10 gezeigten
Ausgestaltungsform, selbstverständlich
auch bei der Ausgestaltungsform der 1 oder ähnlich gestalteten
Varianten, der zweite Torsionsschwingungsdämpfer 32 entfallen
kann und somit nur der erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 nach Art
eines Zweimassenschwungrads wirksam sein kann. Dabei kann das Turbinenrad 82 auch
an die Primärseite
des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 angebunden
werden, um auch im Drehmomentwandlungsbetrieb eine Schwingungsdämpfungsfunktionalität bereitstellen
zu können.
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Bei
der in 11 gezeigten Ausgestaltungsform
eines Hybridantriebssystems wird das über den Rotor 20 der
Elektromaschine 14 bereigestellte bzw. weitergeleitete
Drehmoment wieder auf das erste Gehäuseteil 42 des ersten
Torsionsschwingungsdämpfers 30 geleitet,
welches Gehäuseteil 42 hier
im Wesentlichen die Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 bereitstellt.
Das zweite Gehäuseteil 44 leitet
das Drehmoment weiter zu einer als Anfahrelement 162 hier
eingesetzten nasslaufenden Lamellenkupplung. Diese ist in einem
an der Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 vorgesehenen
Gehäuse 146 aufgenommen, das,
wie vo rangehend mit Bezug auf die 5 bereits
erläutert,
mit einer Gehäusenabe 148 eine
in einem Getriebe angeordnete Fluidpumpe antreiben kann.
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Ein
Außenlamellenträger 182 der
nasslaufenden Lamellenkupplung ist beispielsweise über Hirtverzahnung
oder dergleichen an das zweite Gehäuseteil 44, also die
Sekundärseite 34 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 angebunden.
Ein Innenlamellenträger 184 ist über den
zweiten Torsionsschwingungsdämpfer 32 mit
einer Abtriebsnabe 94 verbunden, welche die drehfeste Ankopplung
an die Abtriebswelle 26 realisiert. Über diese Abtriebswelle 26 erfolgt
auch bei dieser Ausgestaltungsform die Versorgung des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 mit
Druckfluid, so wie dies mit Bezug auf die 10 vorangehend
erläutert
wurde. Die Fluidversorgung der nasslaufenden Lamellenkupplung zur
Kühlung
der Lamellen einerseits bzw. zur Betätigung andererseits erfolgt über radial
außerhalb
der Abtriebswelle 26 gebildete Fluidkanäle.
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Die
in 12 gezeigte Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssystems
stellt eine Verbindung dar zwischen dem vorangehend mit Bezug auf
die 11 beschriebenen Aufbau mit einer nasslaufenden
Lamellenkupplung als im Drehmomentenfluss auf den ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 folgendes
Anfahrelement 162 und der mit Bezug auf die 4 erläuterten
Ausgestaltungsform, bei welcher eine Trennkupplung 120 wahlweise
eine Verbindung zwischen dem Rotor 20 der Elektromaschine 14 und der
Antriebswelle, welche hier nicht dargestellt ist, realisieren kann.
Das über
diese Trennkupplung 120, die hier als trockenlaufende Reibungskupplung
ausgebildet ist, weitergeleitete Drehmoment gelangt zu der Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30,
die hier wieder mit dem ersten Gehäuseteil 42 ausgebildet
ist. Die Fluidversorgung des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 erfolgt über die
Abtriebswelle 26, wie vorangehend bereits mehrfach erläutert.
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Die
in 13 gezeigte Ausgestaltungsform stellt eine konstruktive
Verbin dung der vorangehend mit Bezug auf die 2 und 5 beschriebenen Varianten
dar. Der Rotor 20 der Elektromaschine 14 kann
wahlweise durch Betätigung
der Trennkupplung 120 in Verbindung mit der Antriebswelle
gebracht werden. Das durch die Trennkupplung 120 auf die Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 geleitete
Drehmoment wird über
dessen Sekundärseite 34,
hier ausgebildet mit dem zweiten Gehäuseteil 44, auf die
Primärseite 88 des
zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32 geleitet.
Dieser ist wieder in dem Gehäuse 146 angeordnet,
das mit der Primärseite 43 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 drehfest
gekoppelt ist und somit für
eine Antriebsmöglichkeit
für eine
Fluidpumpe sorgt.
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Der
erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 wird über die
Abtriebswelle 26 mit Druckfluid versorgt, um durch Einstellung
der Druckverhältnisse
in den verschiedenen Druckkammern die Schwingungsdämpfungscharakteristik
beeinflussen zu können.
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Als
Anfahrelement kann eine beispielsweise in ein Getriebe integrierte
Kupplung genutzt werden, die bei Ausgestaltung des Getriebes als
Automatikgetriebe auch zum Aktivieren bzw. Deaktivieren einer oder
mehrerer Gangstufen genutzt wird.
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Bei
dieser Ausgestaltungsform bzw. auch der in 5 erkennbaren
Ausgestaltungsform ist es möglich,
an der Primärseite 88 des
zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 30 zusätzliche
Masseteile 190, 192 vorzusehen, von welchen beispielsweise das
Masseteil 192 auch die Anbindung an die Sekundärseite 34 des
ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 realisieren
kann, um auch auf diese Weise das Schwingungsdämpfungsverhalten beeinflussen zu
können.
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Die 14 zeigt
eine Ausgestaltungsform, die weitestgehend auf der in 9 gezeigten
und mit Bezug auf die 9 beschriebenen Ausgestaltungsform
basiert. Man erkennt hier jedoch, dass der Eingangsbereich 172 der
als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung 120,
beispielsweise über
die beiden Verbindungsscheiben 70, 76 an das zweite
Gehäuseteil 44 angebunden, ein
Gehäuse
der nasslaufenden Lamellenkupplung umfasst. Der Ausgangsbereich 174 umfasst
den Innenlamellenträger,
welcher an ein Abtriebsnabenelement 94 fest angebunden
ist. An diesem Abtriebsnabenelement 94, mit welchem die
nicht dargestellte Abtriebswelle in drehfesten Eingriff gebracht
werden kann, ist auch der Rotor 20 der hier als Innenläufer ausgebildeten
Elektromaschine 14 fest getragen. Dies bedeutet, dass, ähnlich wie
auch bei der Ausgestaltungsform gemäß 9, bei ausgerückter Trennkupplung 120 die
Elektromaschine 14 ohne Schwingungsdämpfungsfunktionalität an den
weiteren Antriebsstrang angekoppelt ist. Das heißt, die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 kann
hier mit ihrem ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 nur dann
schwingungsdämpfend
wirksam sein, wenn die Trennkupplung 120 eingerückt ist,
grundsätzlich
also die Brennkraftmaschine, deren Antriebswelle an den ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 angekoppelt ist,
in Betrieb ist.
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Vorangehend
wurden verschiedenste Ausgestaltungsformen von Hybridantriebssystemen
erläutert,
bei welchen eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einem Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer integriert
ist. Es ergeben sich somit verschiedenste Vorteile im Antriebszustand.
So kann beispielsweise aufgrund der durch die Elektromaschine bereitgestellten
sehr hohen Massenträgheitsmomente
insbesondere dann, wenn diese als Außenläufer ausgebildet ist, in Verbindung
mit der vergleichsweise geringen Steifigkeit eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers eine
hervorragende Schwingungsentkopplung erzielt werden.
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Bei
Ausgestaltungsformen, bei welchen eine Trennkupplung zum wahlweisen
Zu- und Abkoppeln der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, kann ein
zusätzlicher
Drehdurchführungsbereich
den Vorteil liefern, dass der Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer an
beliebiger axialer Positionierung angeordnet werden kann. Auch kann
ggf. für
den Gasfeder- Torsionsschwingungsdämpfer eine
für die
Trennkupplung genutzte Hydraulikversorgung mitgenutzt werden. Gleichermaßen kann
eine für
den Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer bereitgestellte Leckagerückführung auch
für die
Trennkupplung mitgenutzt werden.
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Da
bei Hybridantriebssystemen aufgrund des Vorsehens der Elektromaschine
ein höheres Spannungsniveau
erreichbar ist, kann ferner für
die Versorgung des Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers eine bedarfsgesteuerte
elektrisch angetriebene Ölpumpe
vorgesehen werden. Dies bedeutet, es muss nicht notwendigerweise
auf die beispielsweise in einem Automatikgetriebe vorhandene Ölpumpe zugegriffen
werden. Mit einer derartigen zusätzlichen
bzw. externen Druckfluidversorgung ist es weiterhin möglich, ein
Hybridantriebssystem mit jedweder Art von Trennkupplung auch für Handschaltgetriebe
aufzubauen, wo eine Fluidversorgung nicht über eine Getriebeeingangswelle
erfolgt oder erfolgen kann, sondern über eine zusätzliche
Drehdurchführung.
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Der
innerhalb einer Elektromaschine vorhandene Bauraum, beispielsweise
der innerhalb des Elektromaschinenstators vorhandene Bauraum, lässt sich
beispielsweise zur Positionierung eines Drehdurchführungsbereichs
nutzen. Da dieser Elektromaschinenstator im Allgemeinen über Wasserkühlung gekühlt wird,
können
die Dichtungen des Drehdurchführungsbereichs
thermisch entlastet werden. Die bei der Elektromaschine vorhandenen
Lagerungen können
gleichermaßen
auch für
den in deren Bereich angeordneten Drehdurchführungsbereich genutzt werden,
so dass durch die gemeinsame Dichtung und Schmierung ein weiterer
Bauraumvorteil insbesondere durch axiale Bauraumminimierung entsteht.
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Im
Anfahrzustand, ebenso wie im Fahrzustand, kann der Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer zumindest
kurzzeitig zur Bereitstellung einer Dämpfungsfunktion bzw. einer
Elastizität
wirksam sein, was den Regelaufwand beim Hochdrehen der Elektromaschine
verringert. Dies liegt daran, dass der Momentenanstieg der Elektromaschine über den Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer auf
den Antriebsstrang geleitet werden kann, so dass beim Umschalten
von elektrischen auf verbrennungsmotorischen Antrieb bzw. umgekehrt
Drehmomentstöße vermieden
werden oder zum definierten Erzielen einer Tordierung des Antriebsstrangs
beeinflusst werden können.
Eine derartige Dämpfung
wirkt sich selbstverständlich
auch auf das Kuppelverhalten einer Trennkupplung aus, so dass das
Kupplungsrupfen unterdrückt
werden kann.