DE10229316A1

DE10229316A1 - Drive system, e.g. for use with combustion engines, has electrical machine with rotary arrangement for coupling to drive shaft to drive the shaft or/and derive electrical energy from shaft rotation

Info

Publication number: DE10229316A1
Application number: DE2002129316
Authority: DE
Inventors: Khalid Dipl.-Ing. Jafoui; Jürgen Dr.-Ing. Ackermann; Jörg Dipl.-Ing. Sudau
Original assignee: ZF Sachs AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2002-06-29
Filing date: 2002-06-29
Publication date: 2004-01-29
Anticipated expiration: 2022-06-30
Also published as: DE10229316B4

Abstract

The system has an electrical machine (12) with a rotor arrangement (20) coupled to or for coupling to a drive shaft so as to drive the drive shaft or/and to derive electrical energy from drive shaft rotation, a coupling arrangement (14) with a fluid filled or fillable housing arrangement (24) coupled to the rotor arrangement, at least one first friction element (44) coupled to the housing arrangement and At least one second friction element (46) for coupling to an output shaft and for frictional interaction with the first friction element(s).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Antriebssystem, bei welchem eine Antriebswelle, beispielsweise die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, mit einer Elektromaschine gekoppelt ist. Eine derartige beispielsweise nach Art eines Synchronmotors wirksame Elektromaschine umfasst eine Statoranordnung sowie eine Rotoranordnung, wobei die Rotoranordnung mit der Antriebswelle drehfest gekoppelt oder koppelbar ist. Durch diese Elektromaschine kann ein Drehmoment auf die Antriebswelle übertragen werden, um die Brennkraftmaschine zu starten. Im Drehbetrieb der Brennkraftmaschine kann durch eine derartige Elektromaschine elektrische Energie gewannen und ins Bordnetz eingespeist werden.The present invention relates to a drive system in which a drive shaft, for example the crankshaft of an internal combustion engine, with an electric machine is coupled. Such an effective, for example, in the manner of a synchronous motor Electric machine comprises a stator arrangement and a rotor arrangement, wherein the rotor assembly is rotatably coupled to the drive shaft or can be coupled. This electric machine can generate a torque transferred to the drive shaft to start the internal combustion engine. When the Internal combustion engine can be electrical by such an electric machine Generate energy and feed it into the electrical system.

Es ist bekannt, bei derartigen Antriebssystemen ferner hydrodynamische Drehmomentwandler vorzusehen, um vor Einleitung in eine Getriebeanordnung das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment zu wandeln. Bei modernen Getrieben, welche häufig bereits bis zu sechs Gangstufen aufweisen, ist es im Allgemeinen jedoch nicht mehr erforderlich, vor Einspeisung in das Getriebe das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment zu wandeln bzw. zu übersetzen.It is known in such drive systems further provide hydrodynamic torque converters to initiate in a gear arrangement that is delivered by the internal combustion engine Convert torque. With modern transmissions, which are often already generally have up to six gears no longer required, before feeding into the gearbox To convert or translate torque delivered by the internal combustion engine.

Es ist weiterhin bekannt, derartige eine Elektromaschine umfassende Antriebssysteme mit herkömmlichen Trockenreibkupplungen, ggf. unter Zwischenschaltung eines Torsionsschwingungsdämpfers, zu kombinieren und das Drehmoment vom Antriebsaggregat, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, über diese Trockenreibkupplung in ein Getriebe einzuleiten.It is also known to have such an electric machine comprising drive systems with conventional Dry friction clutches, possibly with the interposition of a torsional vibration damper, to combine and the torque from the drive unit, for example an internal combustion engine, about initiate this dry friction clutch in a transmission.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Antriebssystem bereitzustellen, das bei kompaktem Aufbau eine hohe Funktionssicherheit und insbeson dere auch hinsichtlich der Drehschwingungsdämpfung ein verbessertes Betriebsverhalten aufweist.The aim of the present invention is it to provide a drive system that is compact a high level of functional reliability and especially with regard to torsional vibration damping has an improved operating behavior.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Antriebssystem, umfassend eine Elektromaschine mit einer Rotoranordnung, welche mit einer Antriebswelle drehfest gekoppelt oder koppelbar ist, wobei durch die Elektromaschine die Antriebswelle zur Drehung antreibbar ist oder/und bei Drehung der Antriebswelle elektrische Energie gewinnbar ist, ferner umfassend eine Kupplungsanordnung mit einer mit Fluid gefüllten oder füllbaren Gehäuseanordnung, welche mit der Rotoranordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist, wenigstens einem mit der Gehäuseanordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppelten ersten Reiborgan sowie wenigstens einem mit einer Abtriebswelle zur gemeinsamen Drehung gekoppelten oder koppelbaren zweiten Reiborgan, das in Reibwechselwirkung mit dem wenigstens einen ersten Reiborgan bringbar ist.According to the invention, this object is achieved by a drive system comprising an electric machine with a rotor arrangement, which is rotatably coupled or can be coupled to a drive shaft, wherein the drive shaft can be driven to rotate by the electric machine electrical energy can be obtained when the drive shaft rotates is further comprising a clutch assembly with a fluid filled or fillable Housing assembly, which is coupled to the rotor assembly for common rotation is, at least one with the housing arrangement for common Rotation coupled first friction member and at least one with an output shaft coupled or connectable for common rotation second friction element, which is in frictional interaction with the at least one first friction member can be brought.

Bei dem erfindungsgemäßen Antriebssystem wird das Drehmoment zwischen dem Antriebsaggregat und beispielsweise einem Handschaltgetriebe oder einem automatisierten Schaltgetriebe über eine sogenannte nasslaufende Kupplung übertragen. Nasslaufende Kupplungen neigen insbesondere im Schlupfbetrieb deutlich weniger zur Überlastung, als herkömmliche Trockenreibkupplungen, da die im Bereich der in Reibwechselwirkung miteinander stehenden oder bringbaren Reiborgane erzeugte Reibwärme in dem in der Gehäuseanordnung vorhandenen Arbeitsfluid aufgenommen wird und aus den kritischen Bereichen abgeführt wird. Auch weisen derartige nasslaufende Kupplungen im Vergleich zu hydrodynamischen Drehmomentwandlern ein deutlich besseres Ansteuerverhalten auf, da die in der Gehäuseanordnung auftretenden hydrodynamischen Kräfte wesentlich weniger stark ausgeprägt sind, als bei derartigen Drehmomentwandlern. Ferner liefern derartige nasslaufende Kupplungen auch dann, wenn sie im ausgerückten Zustand sind, auf Grund der Tatsache, dass verschiedene Organe sich in einem viskosen Medium bewegen, einen Dämpfungsbeitrag, was das Drehschwingungsverhalten positiv beeinflusst.In the drive system according to the invention the torque between the drive unit and for example a manual transmission or an automated manual transmission via a so-called wet clutch. Wet clutches tend to be much less prone to overload, especially in hatching, than conventional ones Dry friction clutches, as in the field of frictional interaction Frictional heat generated or brought together can generate frictional heat in the in the housing arrangement existing working fluid is absorbed and out of the critical Areas dissipated becomes. Such wet-running clutches also assign in comparison hydrodynamic torque converters a significantly better control behavior on because the in the housing arrangement occurring hydrodynamic forces are much less pronounced, than with such torque converters. Such also deliver wet clutches even when disengaged are due to the fact that different organs are in one move viscous medium, a damping contribution, which has a positive influence on the torsional vibration behavior.

Gemäß einem besonders vorteilhaften Aspekt der vorliegenden Erfindung kann weiter vorgesehen sein, dass wenigstens ein erstes Reiborgan oder/und wenigstens ein zweites Reiborgan zur Erzeugung einer die Reiborgane wenigstens bereichsweise umströmenden Fluidzirkulation ausgebildet ist. Durch diese Merkmalsgruppe wird sichergestellt, dass im Drehbetrieb eine Fluidzirkulation generiert wird, die vor allem die reibmäßig stark beanspruchten Teile einer derartigen nasslaufenden Kupplung, nämlich die Reiboberflächen der verschiedenen Reiborgane, umströmt und somit aus diesen Bereichen Flüssigkeit abführt. Ferner trägt der Aufbau einer derartigen Zirkulation zu einer weiteren Dämpfung bei, wenn eine derartige Kupplung beispielsweise beim Anlassen eines Antriebsaggregats im ausgerückten Zustand ist.According to a particularly advantageous one Aspect of the present invention can further be provided that at least one first friction element and / or at least one second Friction element for generating a friction element at least in some areas flowing around Fluid circulation is formed. Through this group of characteristics ensures that fluid circulation is generated during rotation, which especially the frictionally strong claimed parts of such a wet clutch, namely the friction surfaces of the various friction elements, flows around and thus liquid from these areas dissipates. Furthermore carries the construction of such a circulation contributes to further damping, if such a clutch, for example when starting a drive unit in the disengaged state is.

Hinsichtlich der Minderung von im Drehbetrieb, insbesondere beim Starten einer Brennkraftmaschine, zu erwartenden Drehschwingungsanregungen ist es gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung vorteilhaft, wenn die Gehäuseanordnung mit der Rotoranordnung oder einer damit drehfest gekoppelten Komponente über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist. Alternativ ist es selbstverständlich möglich, dass die Gehäuseanordnung mit der Rotoranordnung über eine Verzahnungsanordnung zur gemeinsamen Drehung gekoppelt ist. Weiterhin kann die Einleitung bzw. Weiterleitung von Drehungleichförmigkeiten zum Getriebe hin dadurch verhindert oder zumindest gemindert werden, dass das wenigstens eine zweite Reiborgan über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit der Abtriebswelle zur gemeinsamen Drehung gekoppelt oder koppelbar ist.With regard to the reduction of im Turning operation, especially when starting an internal combustion engine, The expected torsional vibration excitation is according to one Another aspect of the present invention advantageous when the housing arrangement with the rotor arrangement or a component rotatably coupled therewith via a torsional vibration damper is coupled for common rotation. Alternatively, it is of course possible that the housing arrangement with the rotor assembly over a gear arrangement is coupled for common rotation. Farther can initiate or forward rotational irregularities towards the transmission are thereby prevented or at least reduced, that the at least one second friction member via a torsional vibration damper arrangement coupled or connectable to the output shaft for common rotation is.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausgestaltungsformen beschrieben. Es zeigt:The present invention is described below Reference to the accompanying drawings based on preferred embodiments described. It shows:

1 eine Teil-Längsschnittansicht eines Antriebssystems gemäß der vorliegenden Erfindung; 1 a partial longitudinal sectional view of a drive system according to the present invention;

2 eine der 2 entsprechende Ansicht einer alternativen Ausgestaltungsform; 2 one of the 2 corresponding view of an alternative embodiment;

3 eine weitere Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems; 3 a further longitudinal sectional view of a drive system according to the invention;

4 eine weitere Teil-Längsschnittansicht eines erfindungsgemäßen Antriebssystems. 4 another partial longitudinal sectional view of a drive system according to the invention.

In 1 ist ein erfindungsgemäßes Antriebssystem allgemein mit 10 bezeichnet. Dieses Antriebssystem umfasst zwei wesentliche Baugruppen, nämlich zum einen eine Elektromaschine 12 und zum anderen eine nasslaufende Kupplung 14.In 1 A drive system according to the invention is generally designated 10. This drive system comprises two essential assemblies, namely an electric machine 12 and on the other hand a wet clutch 14 ,

Die Elektromaschine 12 umfasst eine Statoranordnung 16, welche an einer feststehenden Komponente, beispielsweise einem Motorgehäuse 18 o. dgl., getragen ist. Diese Statoranordnung 16 ist eine Drehachse A ringartig umgebend angeordnet und umfasst eine Mehrzahl von Statorwicklungen. Ferner weist die Elektromaschine 12 eine Rotoranordnung 20 auf. Ein Rotorträger 22 ist in seinem radial inneren Bereich zur drehfesten Ankopplung an eine Antriebswelle, beispielsweise eine nicht dargestellte Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine, ausgebildet. Bei dem dargestellten Beispiel eines Außenläufers umgibt der Rotorträger 22 nach radial außen hin die Statoranorndnung 16 und trägt die Statoranordnung 16 radial außen umgebend einen Rotorwechselwirkungsbereich 23, umfassend eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Permanentmagneten. Durch entsprechende Bestromung der Statoranordnung 16 kann vermittels der Elektromaschine 12 ein Drehmoment erzeugt werden, durch welches die Antriebswelle zur Drehung angetrieben wird und somit die Brennkraftmaschine gestartet wird. Ferner ist die Elektromaschine selbstverständlich zur Erzeugung eines Unterstützungsdrehmomentes in der Lage. Weiterhin kann im Drehbetrieb durch die Elektromaschine 12 elektrische Energie gewonnen und in ein Bordnetz eines Fahrzeugs eingespeist werden.The electric machine 12 comprises a stator arrangement 16 which on a fixed component, such as a motor housing 18 or the like. This stator arrangement 16 an axis of rotation A is arranged in a ring-like manner and comprises a plurality of stator windings. Furthermore, the electric machine 12 a rotor assembly 20 on. A rotor carrier 22 is formed in its radially inner region for rotationally fixed coupling to a drive shaft, for example a crankshaft (not shown) of an internal combustion engine. In the illustrated example of an external rotor, the rotor carrier surrounds it 22 the stator arrangement radially outwards 16 and carries the stator assembly 16 radially outside surrounding a rotor interaction area 23 , comprising a plurality of successive permanent magnets in the circumferential direction. By appropriately energizing the stator arrangement 16 can by means of the electric machine 12 a torque is generated by which the drive shaft is driven to rotate and thus the internal combustion engine is started. Furthermore, the electric machine is of course capable of generating an assist torque. Furthermore, the electric machine can rotate 12 electrical energy can be obtained and fed into an electrical system of a vehicle.

Die Kupplungsanordnung 14 umfasst eine allgemein mit 24 bezeichnete Gehäuseanordnung. Ein erstes Gehäuseschalenteil 26 trägt an der der Elektromaschine 12 zugewandten Seite eine Verzahnungskonfiguration 28, die mit einer am Rotorträger 22 vorgesehenen, beispielsweise durch Ausstanzen integral daran ausgebildeten Verzahnungskonfiguration 30 in Drehmitnahmeeingriff steht. Ferner ist über die sich im Wesentlichen radial erstreckende. Verzahnungskonfiguration 28 die Gehäuseanordnung 24 axial am Rotorträger 22 abgestützt. Ein zweites Gehäuseschalenteil 32, das radial außen mit dem Gehäuseschalenteil 26 beispielsweise durch Verschweißung fest verbunden ist, trägt in seinem radial inneren Bereich eine Pumpennabe 34, die in ein Getriebegehäuse eingreifend positionierbar ist und dort eine Fluidpumpe antreibt bzw. antreiben kann. Ferner umfasst die Gehäuseanordnung 24 eine Gehäusenabe 36, die über einen Lagerzapfen 38 in einem zylindrischen Ansatz 40 des Rotorträgers 22 abgestützt ist. Die Radiallagerung der Gehäuseanordnung 24 kann also über den Zapfen 38 bezüglich des Rotorträgers 22 erfolgen, kann weiterhin aber auch bezüglich des bereits angesprochenen Getriebegehäuses und bezüglich einer Abtriebswelle, beispielsweise Getriebeeingangswelle, erfolgen, an welcher beispielsweise die Gehäusenabe 36 unter Zwischenlagerung eines Lagers 42 abgestützt ist.The clutch assembly 14 includes a housing arrangement, generally designated 24. A first housing shell part 26 carries on the of the electric machine 12 facing side a gear configuration 28 with one on the rotor carrier 22 provided, for example by stamping integrally formed gear configuration 30 is in rotary driving engagement. Furthermore, the is essentially radially extending. toothing configuration 28 the housing arrangement 24 axially on the rotor carrier 22 supported. A second shell part 32 , the radially outside with the housing shell part 26 is firmly connected, for example by welding, carries a pump hub in its radially inner region 34 , which can be positioned engagingly in a gear housing and drives or can drive a fluid pump there. The housing arrangement also includes 24 a housing hub 36 that have a bearing journal 38 in a cylindrical approach 40 of the rotor carrier 22 is supported. The radial bearing of the housing arrangement 24 so can over the spigot 38 with respect to the rotor carrier 22 can also take place with respect to the gear housing already mentioned and with respect to an output shaft, for example a transmission input shaft, on which, for example, the housing hub 36 with temporary storage of a warehouse 42 is supported.

Eine Mehrzahl von ersten Lamellen 44 ist in einem radial äußeren Bereich durch verzahnungsartigen Eingriff mit der Gehäuseanordnung 24 drehfest gekoppelt. Ferner sind mehrere zweite Lamellen 46 vorgesehen, die auf einer Abtriebsnabe 48 drehfest getragen sind. Sowohl die Lamellen 44 als auch die Lamellen 46 sind bezüglich der Gehäuseanordnung 24 bzw. der Abtriebsnabe 48 grundsätzlich jedoch axial bewegbar.A plurality of first slats 44 is in a radially outer region by tooth-like engagement with the housing arrangement 24 non-rotatably coupled. There are also several second slats 46 provided on an output hub 48 are rotatably supported. Both the slats 44 as well as the slats 46 are regarding the housing arrangement 24 or the output hub 48 fundamentally, however, axially movable.

Ein Kupplungskolben 50 ist in der Gehäuseanordnung 24 axial verschiebbar aufgenommen. Er ist auf einer Außenumfangsfläche der Gehäusenabe 36 unter Erzeugung eines fluiddichten Abschlusses axial verschiebbar. Ferner ist ein zwischen dem Kupplungskolben 50 und dem Gehäuseschalenteil 26 gebildeter Zwischenraum 52 radial außen durch ein Dichtungselement 54 abgeschlossen. Durch Fluidzufuhr in den Raumbereich 52, beispielsweise durch eine in der Getriebeeingangswelle 40 vorgesehene Zentralbohrung 56 und eine Kanalanordnung 58 in der Gehäusenabe 36, wird der Kupplungskolben 50 axial beaufschlagt und so in Richtung auf die Lamellen 44, 46 zu bewegt. Durch Beaufschlagung der Lamellen vermittels des Kupplungskolbens 50 werden diese in gegenseitige Reibanlage gebracht, wobei an der anderen axialen Seite eine der ersten Lamellen 44 am zweiten Gehäuseschalenteil 32 abgestützt ist. Durch diese Beaufschlagung wird also eine Reibwechselwirkung zwischen den Lamellen 44 und 46 erzeugt, wodurch ein Drehmoment über die Kupplungsanordnung 14 übertragen werden kann.A clutch piston 50 is in the housing arrangement 24 axially displaceable. It is on an outer peripheral surface of the housing hub 36 axially displaceable to produce a fluid-tight seal. There is also a between the clutch piston 50 and the housing shell part 26 formed space 52 radially outside through a sealing element 54 completed. By supplying fluid to the room 52 , for example by one in the transmission input shaft 40 provided central bore 56 and a channel arrangement 58 in the housing hub 36 , the clutch piston 50 axially loaded and so in the direction of the slats 44 . 46 too moved. By acting on the plates by means of the clutch piston 50 these are brought into mutual friction, with one of the first fins on the other axial side 44 on the second housing shell part 32 is supported. This action creates a frictional interaction between the fins 44 and 46 generates, which creates a torque across the clutch assembly 14 can be transferred.

Der Innenraum der Gehäuseanordnung 24 ist mit Arbeitsfluid gefüllt. Dieses Arbeitsfluid nimmt insbesondere im Schlupfbetrieb der Kupplunganordnung 14 Reibwärme auf. Durch einen vermittels der bereits angesprochenen Pumpe induzierten Fluidaustausch wird sichergestellt, dass ein wesentlicher Teil der im Bereich der Lamellen 44, 46 bzw. daran ggf. vorgesehenen Reibbelägen erzeugten Reibwärme aus dem Bereich der Kupplungsanordnung 14 abgeführt wird. Ferner erkennt man in 1, dass die Lamellen 44, 46 bzw. ein Teil derselben dazu ausgebildet sind, im Drehbetrieb, insbesondere im Schlupfbetrieb, eine durch Pfeile Z angedeutete Fluidzirkulation aufzubauen, die den Bereich der reibend aneinander anliegenden Oberflächen der verschiedenen Lamellen 44, 46 umströmt. Eine derartige Ausgestaltung der Lamellen 44, 46 ist in der deutschen Patentanmeldung 101 25 628.0 detailliert beschrieben. Der Offenbarungsgehalt dieser älteren Patentanmeldung wird daher durch Bezugnahme zum Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen. Es sei diesbezüglich nur kurz ausgeführt, dass zumindest ein Teil der verschiedenen Lamellen 44, 46 in Umfangsrichtung aufeinander folgende Fluidförderabschnitte 60 aufweist, so dass sich in Umfangsrichtung betrachtet eine ondulierte Grundform des ringartig umlaufenden Bereichs dieser Lamellen 44 bzw. 46 ergibt. Durch diese Fluidförderabschnitte 60 wird insbesondere auch unter der im Drehbetrieb vorhandenen Fliehkrafteinwirkung dafür gesorgt, dass im Bereich der schneller drehenden Lamellen Fluid nach außen gefördert wird. Die Zirkulation Z entspricht also in prinzipieller Hinsicht einer Zirkulation, wie sie bei einem hydrodynamischen Drehmomentwandler bzw. bei einer Fluidkupplung durch ein Turbinenrad und ein Pumpenrad generiert wird. Ein wesentlicher Vorteil einer derartigen Ausgestaltung liegt darin, dass zusätzlich zu dem vorangehend bereits angesprochenen generellen Austausch des im Schlupfbetrieb erwärmten Fluids im Bereich der reibend wirksamen Oberflächen eine noch deutlich stärkere Umströmung derselben und somit eine deutlich verbesserte Abfuhr von Wärme erlangt werden kann.The interior of the housing arrangement 24 is filled with working fluid. This working fluid takes up especially when the clutch arrangement is in slip mode 14 Heat of friction. A fluid exchange induced by means of the pump already mentioned ensures that a substantial part of the area in the area of the fins 44 . 46 or any friction linings provided thereon generated frictional heat from the area of the clutch arrangement 14 is dissipated. You can also see in 1 that the slats 44 . 46 or a part thereof are designed to build up a fluid circulation indicated by arrows Z in the rotary mode, in particular in the slip mode, which rubs the area of the abutting surfaces of the different slats 44 . 46 flows around. Such a configuration of the slats 44 . 46 is described in detail in German patent application 101 25 628.0. The disclosure content of this earlier patent application is therefore incorporated by reference to the disclosure content of the present application. In this regard, it should only be briefly stated that at least part of the various slats 44 . 46 successive fluid delivery sections in the circumferential direction 60 has, so that viewed in the circumferential direction, an undulated basic shape of the ring-like circumferential region of these lamellae 44 respectively. 46 results. Through these fluid delivery sections 60 In particular, the centrifugal force present in the turning mode ensures that fluid is conveyed to the outside in the area of the faster rotating lamellae. In principle, the circulation Z corresponds to a circulation such as is generated by a turbine wheel and a pump wheel in a hydrodynamic torque converter or in a fluid coupling. A significant advantage of such a configuration is that, in addition to the general exchange of the fluid heated in slip operation, in the area of the frictionally effective surfaces, an even stronger flow around the same and thus a significantly improved heat dissipation can be achieved.

Durch das in 1 dargestellte Antriebssystem werden verschiedene Vorteile erlangt. Zum einen kann eine nasslaufende Kupplung mit vergleichsweise geringer Baugröße bereitgestellt werden, während sie vor allem im Vergleich zu einem hydrodynamischen Drehmomentwandler zur Einstellung eines definierten Kupplungsmomentes deutlich präziser angesteuert werden kann, da die darin vorhandenen hydrodynamischen Kräfte deutlich geringer sind. Auch erzeugt eine derartige nasslaufende Kupplungsanordnung selbst dann, wenn sie ausgerückt ist, auf Grund der Bewegung verschiedener Komponenten, insbesondere der verschiedenen Lamellen, in einem viskosen Medium und insbesondere auch auf Grund der vorangehend angesprochenen im Schlupfbetrieb aufgebauten Zirkulation Z eine Verlustleistung, die vor allem in der Startphase zu einer Minderung von Drehschwingungen beitragen kann.By in 1 shown drive system have various advantages. On the one hand, a wet-running clutch with a comparatively small size can be provided, while it can be controlled significantly more precisely than a hydrodynamic torque converter to set a defined clutch torque, since the hydrodynamic forces present therein are significantly lower. Also, such a wet-running clutch arrangement, even when disengaged, generates a power loss due to the movement of various components, in particular the various plates, in a viscous medium and, in particular, also due to the aforementioned circulation Z in slip operation, which is mainly due to the start phase can help to reduce torsional vibrations.

In 2 ist eine Ausgestaltungsform dargestellt, bei welcher die Kupplungsanordnung 14 mit dem Rotorträger 22 nicht starr gekoppelt ist, sondern über eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 gekoppelt ist. Die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 umfasst als Primärseite im Wesentlichen ein Zentralscheibenelement 64 und mit diesem fest gekoppelt eine Nabe 66, die auf dem zylindrischen Ansatz 40 des Rotorträgers 22 durch vezahnungsartigen Eingriff drehfest getragen ist. Ferner kann bezüglich dieser Nabe 66 die Kupplungsnabe 36 unter Zwischenanordnung eines Lagers 68 radial zentriert sein. Beidseits des Zentralscheibenelements 64 sind im Wesentlichen die Sekundärseite bereitstellende Deckscheibenelemente 70, 72 vorgesehen, die radial innen oder/und radial außen miteinander fest verbunden sind. Das Zentralscheibenelement 70 ist dann beispielsweise durch Verschweißung am Gehäuseschalenteil 26 festgelegt. In an sich bekannter Weise sind die Deckscheibenelemente 70, 72 mit dem Zentralscheibenelement 64 unter Zwischenlagerung von Dämpferelementen, beispielsweise Schraubendruckfedern 64, zur Drehmomentübertragung gekoppelt. Hierzu weisen die Deckscheibenelemente 70, 72 einerseits und das Zentralscheibenelement 64 andererseits jeweilige Abstütz- oder Steuerkanten auf, an welchen die Dämpferfedern 74 in Umfangsrichtung abstützbar oder abgestützt sind.In 2 An embodiment is shown in which the clutch arrangement 14 with the rotor carrier 22 is not rigidly coupled, but via a torsional vibration damper arrangement 62 is coupled. The torsional vibration damper assembly 62 essentially comprises a central disk element as the primary side 64 and with this firmly coupled a hub 66 that on the cylindrical approach 40 of the rotor carrier 22 is rotatably supported by tooth-like engagement. Furthermore, regarding this hub 66 the clutch hub 36 with the interposition of a warehouse 68 be radially centered. On both sides of the central disc element 64 are essentially cover plate elements providing the secondary side 70 . 72 provided, which are firmly connected to one another radially inside and / or radially outside. The central disc element 70 is then, for example, by welding to the housing shell part 26 established. The cover plate elements are in a manner known per se 70 . 72 with the central disc element 64 with intermediate storage of damper elements, for example helical compression springs 64 , coupled for torque transmission. For this purpose, the cover plate elements 70 . 72 on the one hand and the central disc element 64 on the other hand, respective support or control edges on which the damper springs 74 are supported or supported in the circumferential direction.

Durch das Eingliedern einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 in den Drehmomentübertragungsweg zwischen der Elektromaschine 12 und der Kupplungsanordnung 14 kann dem Aufbau von Drehschwingungen, insbesondere von Resonanzschwingungen in der Anlassphase einer Brennkraftmaschine, effektiv entgegengewirkt werden. Insbesondere wirkt bei der in 2 dargestellten Ausgestaltungsform die Kupplungsanordnung 14 als Sekundärmasse eines sogenannten Zweimassenschwungrads, wobei je nach Betriebszustand der Kupplungsanordnung 14. bzw. des Getriebes die Gesamtmasse dieser Sekundärmasse beeinflusst werden kann. Je nachdem, ob die Kupplung eingerückt oder ausgerückt ist, oder/und ob bzw. welcher Gang in einem Getriebe eingelegt ist, können hier verschiedene zusätzliche Massen hinzugefügt bzw. weggenommen werden. Dadurch kann die Eigenfrequenz dieser dann als Zweimassenschwungrad wirksamen Dämpferanordnung beeinflusst werden. Auch liefert die Kupplungsanordnung 14 durch den bereits vorangehend angesprochenen Effekt einen Dämpfungsbeitrag, der weiterhin dem Aufbau von Drehschwingungen entgegenwirkt.By incorporating a torsional vibration damper assembly 62 in the torque transmission path between the electric machine 12 and the clutch assembly 14 can effectively counteract the build-up of torsional vibrations, in particular resonance vibrations in the starting phase of an internal combustion engine. In particular, in 2 illustrated embodiment, the clutch assembly 14 as a secondary mass of a so-called dual-mass flywheel, depending on the operating state of the clutch arrangement 14 , or the transmission, the total mass of this secondary mass can be influenced. Depending on whether the clutch is engaged or disengaged, and / or whether or which gear is engaged in a transmission, various additional masses can be added or removed here. This allows the natural frequency of this damper arrangement, which is then effective as a dual-mass flywheel, to be influenced. The clutch assembly also delivers 14 due to the effect mentioned above, a damping contribution that continues to counteract the build-up of torsional vibrations.

Von weiterem Vorteil ist, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 im Wesentlichen ohne zusätzlichen Bauraum bereithalten zu müssen eingegliedert werden kann. Man erkennt, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 im Wesentlichen vollständig in dem von der Elektromaschine 12 bzw. der Statoranordnung 16 und wesentlichen Teilen des Rotorträgers 22 derselben umgebenenen Raumbereich liegt, so dass grundsätzlich die Elektromaschine 12 und die Kupplungsanordnung 14 die gleiche Einbaulage zueinander einnehmen, wie bei der in 1 dargestellten Ausgestaltungsform.Another advantage is that the torsional vibration damper arrangement 62 can be integrated essentially without having to provide additional installation space. It can be seen that the torsional vibration damper arrangement 62 essentially completely in that of the electric machine 12 or the stator arrangement 16 and essential parts of the rotor carrier 22 the same surrounding area, so that basically the electric machine 12 and the clutch assembly 14 take up the same installation position to each other as in the in 1 shown embodiment.

Bei der in 3 dargestellten Ausgestaltungsform besteht ein Unterschied insofern, als das Zentralscheibenelement 64 der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 nunmehr sekundärseitig angeordnet ist und über eine Verzahnungsanordnung 76 an die Gehäusenabe 36 der Kupplungsanordnung 14 angekoppelt ist. Die Deckscheibenelemente 70, 72, welche nunmehr im Wesentlichen die Primärseite bilden, sind über einen radial äußeren Bereich des Deckscheibenelements 70 an den Rotorträger 22 bzw. die Elektromaschine 12 angebunden. Auch hier ergeben sich im Betrieb die gleichen Vorteile, wie vorangehend mit Bezug auf die 2 beschrieben. Elementar ist bei beiden Ausgestaltungsformen gemäß den 2 und 3, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 62 mit einer der bei den Baugruppen 12, 14 fest gekoppelt wird, nämlich im Falle der Ausgestaltungsform gemäß 2 mit der Kupplungsanordnung 14 und im Falle der Ausgestaltungsform gemäß 3 mit der Elektromaschine 12. Zur anderen Baugruppe hin besteht dann eine Drehmomentübertragungskopplung dadurch, dass beim axialen Zusammenfügen verzahnungsartige Konfigurationen in Drehmitnahmeeingriff gebracht werden.At the in 3 shown embodiment, there is a difference in that the central disc element 64 the torsional vibration damper assembly 62 is now arranged on the secondary side and via a toothing arrangement 76 to the housing hub 36 the clutch assembly 14 is coupled. The cover washer mente 70 . 72 , which now essentially form the primary side, are over a radially outer region of the cover plate element 70 to the rotor carrier 22 or the electric machine 12 tethered. Here, too, there are the same advantages in operation as previously with reference to FIG 2 described. Elementary is in both configurations according to the 2 and 3 that the torsional vibration damper assembly 62 with one of the assemblies 12 . 14 is firmly coupled, namely in the case of the embodiment according to 2 with the clutch assembly 14 and in the case of the embodiment according to 3 with the electric machine 12 , To the other assembly there is then a torque transmission coupling in that tooth-like configurations are brought into rotary driving engagement during the axial assembly.

In 4 ist eine Ausgestaltungsform gezeigt, bei welcher die Elektromaschine 12 mit der Kupplungsanordnung 14 wieder direkt, also starr gekoppelt ist. Zu diesem Zwecke kann beispielsweise an der Gehäuseanordnung 24 der Kupplungsanordnung 14 ein ringartig ausgebildetes Kopplungselement 80 vorgesehen sein, welches dann durch axial herangeführte Schraubelemente am Rotorträger 22 festgelegt werden kann. In der Gehäuseanordnung 24 der Kupplungsanordnung 14 ist nunmehr eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung 82 vorgesehen, die im Drehmomentübertragungsweg zwischen den zweiten Lamellen 46 und der Abtriebsnabe 48 liegt. Man erkennt, dass ein Deckscheibenelement der beiden im Wesentlichen die Primärseite bildenden Deckscheibenelemente 88, 90 einen zylindrischen Abschnitt 92 bildet, mit welchem die Lamellen 46 drehfest, jedoch in Richtung der Drehachse beweglich gekoppelt sind. Das andere Deckscheibenelement 90 kann sich unter Zwischenlagerung eines Gleitelements oder eines Reibelements 96 am Gehäuseschalenteil 26 abstützen. Das Zentralscheibenelement 98, welches mit den beiden Deckscheibenelementen 90, 88 wieder über Dämpferfedern 100 zur Drehmomentübertragung gekoppelt ist, ist radial innen dann beispielsweise durch Verschweißung an die Abtriebsnabe 48 angebunden.In 4 An embodiment is shown in which the electric machine 12 with the clutch assembly 14 again directly, i.e. rigidly coupled. For this purpose, for example, on the housing arrangement 24 the clutch assembly 14 a ring-shaped coupling element 80 be provided, which is then by axially brought screw elements on the rotor carrier 22 can be set. In the housing arrangement 24 the clutch assembly 14 is now a torsional vibration damper assembly 82 provided in the torque transmission path between the second plates 46 and the output hub 48 lies. It can be seen that a cover plate element of the two cover plate elements essentially forming the primary side 88 . 90 a cylindrical section 92 forms with which the slats 46 are rotationally fixed, but are coupled movably in the direction of the axis of rotation. The other cover plate element 90 can be with the interim storage of a sliding element or a friction element 96 on the housing shell part 26 support. The central disc element 98 which with the two cover plate elements 90 . 88 again via damper springs 100 is coupled for torque transmission, is then radially inside, for example, by welding to the output hub 48 tethered.

In der in 4 dargestellten Ausgestaltungsform wirkt also die dort vorgesehene Torsionsschwingungsdämpferanordnung 86 direkt im Bereich der Getriebeeingangswelle und hat somit im Wesentlichen auch die Wirksamkeit eines sogenannten Turbinendämpfers.In the in 4 shown embodiment thus acts the torsional vibration damper arrangement provided there 86 directly in the area of the transmission input shaft and thus essentially has the effectiveness of a so-called turbine damper.

Man erkennt ferner, dass bei der Ausgestaltungsform gemäß 4 die Gehäuseanordnung 24, insbesondere das Gehäuseschalenteil 26 derselben, so ausgebildet ist, dass es in den von der Elektromaschine 12 ringartig umgebenen Raumbereich eingreift, so dass auch hier der zur Verfügung gestellte Bauraum effektiv genutzt werden kann. Der Kupplungskolben 50 liegt nunmehr auf der von der Elektromaschine 12 abgewandten Seite der Kupplungsanordnung 14, so dass der mit Fluid befüllbare Raumbereich 52 nunmehr im Wesentlichen zwischen dem Kupplungskolben 50 und dem Gehäuseschalenteil 32 gebildet ist. Radial innen ist der Kupplungskolben 50 dann unter Erzeugung eines fluiddichten Abschlusses auf einem axialen Endbereich der Pumpennabe 34 geführt. Radial außen ist der Raumbereich 52 durch Zusammenwirken eines am Kolben 50 festgelegten und eines am Gehäuseschalenteil 32 festgelegten ringartigen Abschlussbauteils erlangt.It can also be seen that in the embodiment according to 4 the housing arrangement 24 , in particular the housing shell part 26 the same, is designed so that it in the by the electric machine 12 intervenes in a ring-shaped surrounding area, so that the available space can also be used effectively here. The clutch piston 50 now lies on that of the electric machine 12 opposite side of the clutch assembly 14 , so that the space that can be filled with fluid 52 now essentially between the clutch piston 50 and the housing shell part 32 is formed. The clutch piston is radially inside 50 then creating a fluid tight seal on an axial end portion of the pump hub 34 guided. The space is radially outside 52 by interaction of one on the piston 50 fixed and one on the housing shell part 32 obtained ring-like end component.

Es sei darauf hingewiesen, dass bei den verschiedenen Ausgestaltungsformen durch die Auswahl der Anzahl der reibend miteinander in Wechselwirkung bringbaren Lamellen 44 bzw. 46 Einfluss auf die Drehmomentübertragungskapazität der Kupplungsanordnung 14 genommen werden kann. Je größer die miteinander in Reibwechselwirkung bringbaren Flächenpaarungen sind, desto größer ist das übertragbare Drehmoment. Bei allen Ausgestaltungsformen sind jedoch die Lamellen 44 bzw. 46 zum Teil so ausgebildet, dass sie zur Erzeugung der vorangehend bereits angesprochenen Zirkulation in der Lage sind, d. h. dass sie jeweilige Fluidförderflächen oder Fluidförderabschnitte aufweisen, die nach Art von Pumpen bzw. Turbinenschaufeln für eine Fluidumwälzung im Inneren der Gehäuseanordnung 24 sorgen.It should be noted that in the various configurations by the selection of the number of slats that can be interacted with one another 44 or 46 influence on the torque transmission capacity of the clutch arrangement 14 can be taken. The larger the surface pairings that can be brought into interaction with one another, the greater the torque that can be transmitted. In all designs, however, the slats are 44 or 46 partially designed such that they are capable of generating the circulation already mentioned above, ie that they have respective fluid conveying surfaces or fluid conveying sections which, in the manner of pumps or turbine blades, for fluid circulation in the interior of the housing arrangement 24 to care.

Claims

Drive system, comprising an electric machine ( 12 ) with a rotor arrangement ( 20 ), which is coupled or can be coupled in a rotationally fixed manner to a drive shaft, the electrical machine ( 12 ) the drive shaft can be driven to rotate and / or electrical energy can be obtained when the drive shaft rotates, further comprising a clutch arrangement ( 14 ) with a fluid-filled or fillable housing arrangement ( 24 ), which with the rotor arrangement ( 20 ) is coupled for common rotation, at least one with the housing arrangement ( 24 ) first friction element coupled for common rotation ( 44 ) and at least one second friction element which is coupled or can be coupled to an output shaft for common rotation ( 46 ) which, in frictional interaction with the at least one first friction element ( 44 ) can be brought.

Drive system according to claim 1, characterized in that at least one first friction member ( 44 ) and / or at least one second friction element ( 46 ) to generate the friction elements ( 44 . 46 ) fluid circulation flowing at least in regions.

Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the housing arrangement ( 24 ) with the rotor arrangement ( 20 ) or a component that is non-rotatably coupled to it via a torsional vibration damper arrangement ( 62 ) to the common seed rotation is coupled.

Drive system according to claim 1 or 2, characterized in that the housing arrangement ( 24 ) with the rotor arrangement ( 20 ) via a gear arrangement ( 28 . 30 ) is coupled for common rotation.

Drive system according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one second friction member ( 46 ) via a torsional vibration damper arrangement ( 86 ) is coupled or can be coupled to the output shaft for common rotation.