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DE10251041A1 - Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung - Google Patents

Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung Download PDF

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Publication number
DE10251041A1
DE10251041A1 DE2002151041 DE10251041A DE10251041A1 DE 10251041 A1 DE10251041 A1 DE 10251041A1 DE 2002151041 DE2002151041 DE 2002151041 DE 10251041 A DE10251041 A DE 10251041A DE 10251041 A1 DE10251041 A1 DE 10251041A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rotor
oil pump
motor vehicle
pump
motor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE2002151041
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Klaus
Tobias Dipl.-Ing. Ostertag
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Priority to DE2002151041 priority Critical patent/DE10251041A1/de
Priority to EP03788967A priority patent/EP1561051A1/de
Priority to PCT/EP2003/011868 priority patent/WO2004042258A1/de
Priority to JP2004548777A priority patent/JP4239016B2/ja
Publication of DE10251041A1 publication Critical patent/DE10251041A1/de
Priority to US11/110,969 priority patent/US7421928B2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H57/00General details of gearing
    • F16H57/04Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0434Features relating to lubrication or cooling or heating relating to lubrication supply, e.g. pumps; Pressure control
    • F16H57/0441Arrangements of pumps
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H61/00Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/0021Generation or control of line pressure
    • F16H61/0025Supply of control fluid; Pumps therefor
    • F16H61/0028Supply of control fluid; Pumps therefor using a single pump driven by different power sources

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  • Arrangement Of Transmissions (AREA)
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Abstract

Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung mit einem Elektromotor (8) zum Antrieb einer Ölpumpe (6) in einem Luftraum (68) eines Gehäuses mittels einer Rotorscheibe (10) des Rotors (11) des Elektromotors, welcher mit einem Pumpenrotor (7) der Ölpumpe dauerhaft verbunden ist. Ferner kann ein einziger Freilauf (66) für einen mechanischen Antrieb des Pumpenrotors (7) der Ölpumpe (6) durch den Fahrantriebsstrang (36) vorgesehen sein.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
  • Die DE 199 23 154 A1 zeigt eine Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung dieser Art, bei welcher eine Ölpumpe über einen Freilauf mit einem Elektromotor und über einen anderen Freilauf mit einem Fahrantriebsstrang verbunden ist. Dadurch wird die Ölpumpe in Abhängigkeit von der Drehzahl entweder von dem Elektromotor oder dem Fahrantriebsstrang angetrieben. Im Motorraum von Kraftfahrzeugen ist nur sehr wenig Bauraum vorhanden, so dass es schwierig ist, die beiden Freiläufe und den Elektromotor unterzubringen.
  • Aus der Praxis sind Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtungen bekannt, deren Fahrantriebsstrang (Kraftfahrzeug-Antriebsstrang) axial nacheinander einen Verbrennungsmotor und ein Automatikgetriebe aufweisen, wobei das Automatikgetriebe einen hydrodynamischen Drehmomentwandler und ein mechanisches Antriebsgetriebe enthält, welches Planetengetriebesätze und Schaltelemente zum Schalten der Planetengetriebesätze enthält. Der Drehmomentwandler befindet sich axial zwischen dem Verbrennungsmotor und dem mechanischen Antriebsgetriebe. Zum Schalten der Schaltelemente (Schaltkupplungen und/oder Schaltbremsen) und zum Kühlen des mechanischen Antriebsgetriebes sowie zur Ölversorgung des Drehmomentwandlers ist eine Ölpumpe vorgesehen, welche über eine mechanische Antriebsverbindung von dem Fahrantriebsstrang antreibbar ist. Die Ölpumpe befindet sich axial zwischen dem Drehmomentwand ler und dem mechanischen Antriebsgetriebe und umgibt eine Antriebswelle.
  • Aufgrund steigender Anforderungen der Verbrauchs- und Emissionsminderung wird zukünftig auf Start/Stopp-Betrieb des Verbrennungsmotors, beispielsweise an Ampeln in Städten, nicht mehr verzichtet werden können. Um ein komfortables Starten des Verbrennungsmotors zu erzielen, werden hierfür geeignete Starter/Generatoren sowie verschiedene Hybridsysteme (Fahrantriebssysteme enthaltend mindestens zwei verschiedene Fahrantriebsmotoren, beispielsweise einen Verbrennungsmotor und mindestens einen Elektromotor) entwickelt.
  • Die Ölpumpe der bekannten Automatikgetriebe wird über das Pumpenrad des Drehmomentwandlers angetrieben, welches mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors dauerhaft gekuppelt ist. Dadurch kann bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor die Ölpumpe nicht angetrieben werden, so dass bei abgeschaltetem Verbrennungsmotor der Öldruck zum Schalten der Schaltelemente (Schaltkupplungen und gegebenenfalls Schaltbremsen) und zur Schmierung nicht aufrecht erhalten werden kann. Dadurch ist ein schnelles Wiederanfahren des Kraftfahrzeuges nach einem Stopp des Verbrennungsmotors nicht möglich. Es muss hierbei mit dem Anfahren des Kraftfahrzeuges so lange gewartet werden, bis sich nach dem Start des Verbrennungsmotors das Ölsystem des Automatikgetriebes gefüllt hat und sich ein genügend hohes Öldruckniveau zur Betätigung der Schaltelemente aufgebaut hat. Dies steht im Widerspruch zu dem heutigen Komfortanspruch. Diesem Komfortanspruch könnte dadurch genügt werden, dass die Ölpumpe entsprechend der genannten DE 199 23 154 A1 angetrieben wird oder eine zusätzliche Ölpumpe vorgesehen wird, welche von einem Elektromotor bedarfsweise angetrieben wird, um die Ölversorgung und den Öldruck während des Stillstandes des Verbrennungsmotors aufrecht zu erhalten. Beide Lösungen scheitern jedoch bei den meisten Kraftfahrzeugen daran, dass in ihnen hierfür nicht genügend Bauraum zur Verfügung steht und/oder die bestehenden Komponenten des Kraftfahrzeug-Antriebsstranges verändert werden müssten, was sehr teuer wäre und auch einer Serienfertigung von verschiedenen Fahrzeugen unter Verwendung von gleichen Bauelementen oder gleichen Baugruppen entgegen stehen würde.
  • Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, die Antriebsvorrichtung insbesondere für Personenautos derart auszubilden, dass sofort nach dem Starten des Fahrzeugantriebsmotors, welches ein Verbrennungsmotors oder ein elektrischer Motor oder eine andere Art von Motor sein kann, die zum Anfahren und Fahren des Kraftfahrzeuges erforderliche Ölmenge und der dazu erforderliche Öldruck im Kraftfahrzeug-Antriebsgetriebe vorhanden ist, ohne dass mehr oder wesentlich mehr Bauraum benötigt wird. Vorzugsweise soll diese Aufgabe derart gelöst werden, dass die Lösung auch für verschiedene Typen von in Serie hergestellten bekannten Fahrzeugen verwendbar ist, ohne dass hierfür ein großer technischer oder finanzieller Aufwand erforderlich ist.
  • Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
  • Demgemäß besteht die Lösung in einer Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung, enthaltend ein Kraftfahrzeug-Antriebsgetriebe mit variabler Übersetzung zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang zwischen einem Fahrantriebsmotor und mindestes einem Kraftfahrzeugrad, eine Ölpumpe zur Versorgung des Antriebsgetriebes mit unter Druck stehendem Öl zum Schalten von Schaltelementen des Antriebsgetriebes, einen Elektromotor zum Antreiben der Ölpumpe, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe und der Elektromotor um die Drehachse einer Fahrantriebswelle herum sich erstrecken und in einem Antriebsgehäuse angeordnet sind, dass der Stator des Elektromotors und ein Pumpengehäuse der Ölpumpe an dem Antriebsgehäuse befestigt sind, und dass der Rotor des Elektromotors und ein Pumpenrotor der Ölpumpe an dem Pumpengehäuse der Ölpumpe drehbar gelagert sind.
  • Durch die Erfindung wird wenig Bauraum benötigt. Die Ölpumpe kann bei Stillstand und niedriger Drehzahl des Fahrantriebsmotors durch den Elektromotor angetrieben werden, so dass das Kraftfahrzeug beim Starten des Fahrantriebsmotors sofort fahrbereit ist. Durch Unterbringung des Rotors des Elektromotors in einem Luftraum, anstatt in einem ölgefüllten Raum, wird der Antriebswiderstand wesentlich reduziert und damit der Wirkungsgrad verbessert.
  • Die Ölpumpe und ihr elektrischer Motor können in das Gehäuse der Antriebsvorrichtung, z. B. in das Gehäuse eines Automatikgetriebes, bestehend aus hydrodynamischem Drehmomentwandler und mechanischem Getriebeteil, integriert werden.
  • Gemäß der Erfindung kann die bei heutigen Personenkraftwagen verwendete Ölpumpe beibehalten werden. Der elektrische Motor ist so im Gehäuse integriert, dass nur kleine oder keine Veränderungen der bekannten Antriebsvorrichtung erforderlich sind. Je nach Ausführungsform kann eine kurze Verlängerung des Wandlergehäuses zur Schaffung eines zusätzlichen Bauraumes erforderlich werden. Es wird jedoch kein Bauraum für eine zusätzliche externe Ölpumpe benötigt.
  • Durch die direkte Integration der Ölpumpe und ihres elektrischen Motors in den Antriebsstrang des Kraftfahrzeuges wird weniger Bauraum benötigt als wenn zu der bisherigen, nur mechanisch angetriebenen Ölpumpe eine zusätzliche, elektrisch angetriebene Ölpumpe verwendet würde.
  • Die Abdichtung der Ölkanäle wird ebenfalls vereinfacht. Es sind keine Leitungen zu verlegen. Der Ölaustausch mit dem Antriebsgetriebe kann wie bei bestehenden Personenkraftwagen über die dafür auch bisher schon vorgesehenen Kanäle erfolgen.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Ölpumpe und ihr Elektromotor auf der Ge triebeeingangsseite des Antriebsgetriebes angeordnet sind, und dass zwischen der Anordnung der Ölpumpe und ihres Elektromotors einerseits und dem Fahrantriebsmotor andererseits ein Abstandsbereich vorgesehen ist für die Positionierung von mindestens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung im Fahrantriebsstrang, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung mindestens eines der Elemente schaltbare Kupplung, Drehmomentwandler und/oder mindestens eine weitere elektrische Maschine aufweist und dieses Element in dem Abstandsbereich positionierbar ist. Die weitere elektrische Maschine kann als Elektromotor und als Generator mit dem Fahrantriebsstrang verbunden oder verbindbar sein.
  • Dadurch kann die Antriebsvorrichtung in einem Bausteinsystem verwendet werden, mit welchem verschiedene Kraftfahrzeuge, insbesondere Personenkraftwagen, ausgerüstet werden können.
  • Weitere Merkmale der Erfindung sind in den Unteransprüchen enthalten.
  • Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele beschrieben. In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 schematisch eine Seitenansicht einer Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung,
  • 2 einen abgebrochenen Längsschnitt einer besonderen Ausführungsform der Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach der Erfindung.
  • Die Antriebsvorrichtung der Erfindung hat insbesondere bei Personenautos Vorteile, da dort die Raumverhältnisse besonders eng sind. Jedoch ist die Erfindung auch für jede andere Art von Kraftfahrzeugen verwendbar.
  • Wie 1 zeigt, enthält die Antriebsvorrichtung der Erfindung ein Kraftfahrzeug-Antriebsgetriebe 2 mit variabler Übersetzung zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang zwischen einem Fahrantriebsmotor 4 und mindestens einem Kraftfahrzeugrad. Eine Ölpumpe 6 ist zur Versorgung des Antriebsgetriebes 2 mit unter Druck stehendem Öl zum Schalten von Schaltelementen des Antriebsgetriebes und zum Kühlen des Antriebsgetriebes 2 von einem Elektromotor 8 antreibbar.
  • Der Elektromotor 8 der Ölpumpe 6 kann ein Innenläufer oder ein Außenläufer sein. Bei den gezeigten Ausführungsformen ist es ein Innenläufer, welcher innerhalb eines ortsfesten Stators 9 einen Rotor 11 aufweist.
  • Die Ölpumpe 6 hat ein nicht-rotierend angeordnetes Pumpengehäuse 5 und einen mit dem Rotor 11 des elektrischen Motors 8 durch eine dauerhaft geschlossene mechanische Antriebsverbindung 10 drehfest verbundenen Pumpenrotor 7.
  • Der Fahrantriebsmotor 4 und das Antriebsgetriebe 2 sind axial zueinander angeordnet und durch einen Antriebszwischenstrang 12 miteinander antriebsmäßig verbunden oder verbindbar.
  • Die Ölpumpe 6 und der Elektromotor 8 sind auf der Getriebeeingangsseite des Getriebes 2 um eine theoretische Drehachse 26 des Antriebszwischenstranges 12 herum angeordnet. Zwischen der Anordnung der Ölpumpe 6 und ihres Elektromotors 8 einerseits und dem Fahrantriebsmotor 4 ist ein Abstandsbereich 14 vorgesehen für die Positionierung von mindestens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 zur Drehmomentübertragung in dem Antriebszwischenstrang 12. Die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 weist mindestens eines der Elemente schaltbare Fahrantriebskupplung, Drehmomentwandler oder mindestens eine weitere elektrische Maschine auf, wobei dieses Element in dem Abstandsbereich 14 angeordnet ist.
  • Wenn das Element ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ist, dann kann dieser zusammen mit dem Antriebsbetriebe 2 ein Automatgetriebe bilden. In diesem Falle kann das Antriebsgetriebe 2 Schaltelemente in Form von Schaltkupplungen und/oder Schaltbremsen zum Schalten von Gängen aufweisen.
  • Wenn das Element eine schaltbare Kupplung ist, kann das Antriebsgetriebe 2 ein manuell schaltbares Getriebe oder ein automatisch schaltbares Getriebe sein.
  • Zusätzlich oder statt dessen kann das Element mindestens eine oder mehrere weitere elektrische Maschinen sein oder aufweisen, welche mit dem Antriebszwischenstrang 12 antriebsmäßig verbunden oder verbindbar ist. Diese weitere elektrische Maschine kann ein Elektromotor sein, um das Antriebsgetriebe 2 allein oder zusätzlich zum Fahrantriebsmotor 4 anzutreiben. Ferner kann die weitere elektrische Maschine so ausgebildet sein, dass sie auch als Generator zur Stromerzeugung betreibbar ist, wobei sie von dem Fahrantriebsmotor 4 oder den Fahrzeugrädern antreibbar sein kann. Ferner kann die weitere elektrische Maschine als elektrischer Startermotor zum Starten des Fahrantriebsmotors 4 ausgebildet sein, wenn dieser ein Verbrennungsmotor ist.
  • Der Antriebszwischenstrang 12, in welchem sich die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 befindet, enthält bei der gezeigten Ausführungsform eine Getriebeeingangswelle 22 zwischen der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 und dem Antriebsgetriebe 2, und eine Kurbelwelle 24 zwischen dem Fahrantriebsmotor 4 und der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16. Zwischen mindestens einer dieser Wellen 22 und 24 einerseits und der Drehmomentübertragungsvorrichtung 16 andererseits kann eine schaltbare Kupplung 18 bzw. 20 vorgesehen werden, abhängig von der Art der Antriebsvorrichtung.
  • Die Ölpumpe 6 und/oder der Elektromotor 8 sind vorzugsweise um den Antriebszwischenstrang 12 herum angeordnet, vorzugsweise um die Getriebeeingangswelle 22.
  • Gemäß bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hat der Elektromotor 8 einen größeren Außendurchmesser als die Ölpumpe 6. Dadurch können sie auf verschiedenen Radien positioniert werden. Gemäß bevorzugter Ausführungsform ist die Ölpumpe 6 mindestens teilweise axial und radial innerhalb des Elektromotors 8 angeordnet.
  • Die Antriebsverbindung 10 ist vorzugsweise durch eine Rotoscheibe 10 gebildet, welche den Rotor 11 des Elektromotors 8 mit dem Pumpenrotor 7 der Ölpumpe 6 dauerhaft verbindet, so dass die beiden Teile nur gemeinsam miteinander rotieren können und nicht voneinander abkuppelbar sind. Die Ölpumpe 6 ist im Wesentlichen vollständig radial und axial innerhalb der elektromagnetisch aktiven Teile 9-1 und 11-1 des Elektromotors 8 angeordnet, so dass sich die Rotorscheibe 10 im Wesentlichen radial zur Rotationsachse 26 des Fahrantriebszwischenstranges 12 erstrecken kann.
  • Vorzugsweise ist die Rotorscheibe 10 vom Rotor 11 bis zum Pumpenrotor 7 einstückig ausgebildet. Gemäß besonderer Ausführungsform kann die Rotorscheibe 10 einen den elektromagnetisch wirksamen Teil 11-1 des Rotors 11 tragenden Träger bilden und/oder auch einstückig mit dem Pumpenrotor 7 ausgebildet sein. Gemäß anderer Ausführungsform ist der Pumpenrotor 7 an der Rotorscheibe 10 befestigt.
  • Im folgenden wird die besondere Ausführungsform von 2 beschrieben. In ihr sind gleiche Teile wie in 1 mit gleichen Bezugszahlen versehen und bezüglich 2 werden nur Unterschiede zu 1 beschrieben. Im übrigen gilt die Beschreibung von 1 auch für 2.
  • In 2 sind, wie auch in 1, die Ölpumpe 6 und der Elektromotor 8 um die Drehachse 26 einer Fahrantriebswelle angeordnet, welches eine Motorabtriebswelle oder bei der gezeigten Ausführungsform die Getriebeeingangswelle 22, oder gemäß anderer Ausführungsform eine dazwischen axial angeordnete Zwischenwelle sein kann.
  • Ein Gehäuse des Antriebes kann die Drehmomentübertragungsvorrichtung 16, was bei den gezeigten Beispielen ein hydrodynamischer Drehmomentwandler ist, und das Antriebsgetriebe 2 enthalten, was zusammen mit dem Drehmomentwandler 16 ein Automatgetriebe bildet. Gemäß der Ausführungsform von 2 besteht das Antriebsgehäuse aus einem Getriebegehäuse 32, in welchem das Antriebsgetriebe 2 untergebracht ist, und aus einem Vorsatzgehäuse 34, in welchem der Drehmomentwandler 16 untergebracht ist. von den beiden Gehäusen 32 und 34 sind in 2 nur ihre Flansche gezeigt, welche miteinander verschraubt sind.
  • Der hydrodynamische Drehmomentwandler 16 hat ein mit der Motorabtriebswelle 24 von 1 antriebsmäßig verbundenes oder über eine schaltbare Fahrantriebskupplung (nicht gezeigt) verbindbares Pumpenrad 36, mindestens ein mit der Getriebeeingangswelle 22 drehfest verbundenes Turbinenrad 38 und mindestens ein Leitrad 40.
  • Ein Ölpumpengehäuse 5 der Ölpumpe 6 und der Stator 9 des Elektromotors 8 sind in dem Vorsatzgehäuse 34 angeordnet und auf der vom Antriebsgetriebe 2 abgewandten Seite am Flansch dieses Vorsatzgehäuses 34 befestigt, beispielsweise mittels Schrauben 44 und 46.
  • Der Rotor 11 des Elektromotors 8 und der Pumpenrotor 7 der Ölpumpe 6 sind an dem Pumpengehäuse 5 der Ölpumpe 6 drehbar gelagert.
  • Zu diesem Zwecke erstreckt sich die Rotorscheibe 10 des Rotors 11 über die Ölpumpe 6 auf deren vom Antriebsgetriebe 2 abgewandten vorderen Stirnseite. Die Rotorscheibe 10 trägt an ihrem radial äußeren Scheibenendbereich den elektromagnetisch aktiven Rotorteil 11-1 und am radial inneren Scheibenendbereich eine erste Lagerstelle, vorzugsweise in Form eines Hohlwellenteils 10-2, welcher sich von einem Ringscheibenteil 10-1 der Rotorscheibe 10 nach hinten bis zum Pumpenrotor 7 erstreckt und mit diesem drehfest verbunden ist. Dieser nach hinten ragende Hohlwellenteil 10-2 ist an dem Pumpengehäuse 5 radial gelagert.
  • Zur Bildung dieser radialen Lagerung hat der nach hinten ragende Hohlwellenteil 10-2 eine von der Drehachse 26 weg nach außen zeigende Oberfläche 48, welche einer zur Drehachse 26 hin nach innen zeigende Oberfläche 50 des Pumpengehäuses 5 radial gegenüber liegt. Diese beiden Oberflächen 48 und 50 können aneinander anliegende Radial-Gleitlagerflächen bilden oder durch mindestens eines oder mehrere Lager 52, 54, die zwischen ihnen angeordnet sind, radial gegeneinander abgestützt sein.
  • Gemäß 2 hat der Ringscheibenteil 10-1 an seinem radial inneren Endbereich auch einen sich axial nach vorne erstreckenden Hohlwellenteil 10-3, welcher eine Lagerstelle zur radialen und gewünschtenfalls auch axialen Lagerung des Pumpenrades 36 des Drehmomentwandlers 16 aufweist.
  • Zu diesem Zwecke kann der nach vorne ragende Hohlwellenteil 10-3 einen nach hinten ragenden Hohlwellenteil 36-1 des Pumpenrades 36 radial innen oder, gemäß 2, radial außen übergreifen und eine Oberfläche 58 aufweisen, welche der Oberfläche 60 des entgegengesetzt nach hinten gerichteten Hohlwellenteils 36-1 radial gegenüber liegt. Diese beiden Oberflächen 58 und 60 können aneinander anliegende Gleitlagerflächen sein oder mindestens ein dazwischen angeordnetes Lager 62 tragen, durch welches das Pumpenrad 36 des Drehmomentwand lers 16 an der Rotorscheibe 10 und damit am Rotor 11 radial und gewünschtenfalls auch axial abgestützt ist.
  • Damit ist das Pumpenrad 36 über den Rotor 11 bzw. dessen Rotorscheibe 10 am Pumpengehäuse 5 der Ölpumpe 6 radial, gegebenenfalls auch axial, gelagert und sowohl relativ zum Rotor 11 als auch relativ zum Pumpengehäuse 5 drehbar.
  • Gemäß anderer, nicht gezeigter Ausführungsform besteht die Möglichkeit, das Pumpenrad 36 nicht indirekt durch die Rotorscheibe 10, sondern unter Umgehung der Rotorscheibe 10 direkt am Pumpengehäuse 5 drehbar zu lagern.
  • Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Pumpenrad 7 der Ölpumpe 6 nur vom Rotor 11 des Elektromotors 8 antreibbar. Gemäß der in 2 gezeigten weiteren Ausführungsform der Erfindung ist ein einziger Freilauf 66 vorgesehen, durch welchen das Pumpenrad 36 des Drehmomentwandlers 16, und damit auch die Motorabtriebswelle 12 von 1, mit dem Pumpenrotor 7 kuppelbar ist, um den Pumpenrotor 7 anzutreiben, wenn sich das Pumpenrad 36 des Drehmomentwandlers 16 schneller dreht als der Rotor 11 des Elektromotors 8, beispielsweise bei abgeschaltetem Elektromotor B.
  • Der Freilauf 66 kann direkt zwischen dem Pumpenrotor 7 der Ölpumpe 6 und einem Teil, beispielsweise dem nach hinten ragenden Hohlwellenteil 36-1, des Pumpenrades 36 angeordnet sein. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform, welche in 2 gezeigt ist, befindet sich der Freilauf 66 zwischen dem nach hinten ragenden Hohlwellenteil 36-1 des Pumpenrades 36 und dem sich radial außerhalb davon über dieses Hohlwellenteil 36-1 erstreckenden, nach vorne ragenden Hohlwellenteil 10-3 der Rotorscheibe 10. Dadurch ist der Pumpenrotor 7 der Ölpumpe 6 von dem Pumpenrad 36 des Drehmomentwandlers 16 über den Feilauf 66 und die Rotorscheibe 10 antreibbar.
  • Der Elektromotor 8, mindestens jedoch sein Rotor 11, sind in einem Luftraum 68 innerhalb des Vorsatzgehäuses 34 angeordnet. Dadurch hat der Rotor 11 einen wesentlich kleineren Rotationswiderstand als wenn er in einem ölgefüllten Raum angeordnet wäre. Der rotierende Rotor 11 kann durch die Luft im Luftraum 68 gekühlt werden. Zur weiteren Kühlung des Rotors, insbesondere aber zur Kühlung des Stators 9 und dessen elektromagnetisch wirksamen Statorteils 9-1 ist eine Kühlkanalanordnung mit mindestens einem Kühlkanal 70 vorgesehen. Dieser ist vorzugsweise am elektromagnetisch wirksamen Teil 9-1 des Stators 9 entlang gebildet und mit Kühlflüssigkeit durchströmbar. Als Kühlflüssigkeit dient vorzugsweise das Ö1 der Ölpumpe 6, welches über Kanäle (nicht gezeigt) von der Ölpumpe 6 in den Kühlkanal 70 und wieder zurück in die Ölpumpe 6 strömt. Der Ölkanal 70 erstreckt sich vorzugsweise um den gesamten Umfang des Stators 9, vorzugsweise an dessen Außenseite und vorzugsweise auch an mindestens einer Stirnseite im Bereich des elektromagnetisch wirksamen Statorteils 9-1. Gemäß einer anderen Ausführungsform ist anstelle des Öls der Ölpumpe 6 eine andere Kühlflüssigkeit einer anderen Kühlquelle verwendbar.
  • Der Elektromotor 8 ist bei allen Ausführungsformen unabhängig vom Fahrantriebsstrang und dessen Drehmomente.

Claims (21)

  1. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung, enthaltend ein Kraftfahrzeug-Antriebsgetriebe (2) mit variabler Übersetzung zur Drehmomentübertragung in einem Antriebsstrang zwischen einem Fahrantriebsmotor und mindestes einem Kraftfahrzeugrad, eine Ölpumpe (6) zur Versorgung des Antriebsgetriebes (2) mit unter Druck stehendem Öl zum Schalten von Schaltelementen des Antriebsgetriebes (2), einen Elektromotor (8) zum Antreiben der Ölpumpe (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe und der Elektromotor um die Drehachse (26) einer Fahrantriebswelle (22) herum sich erstrecken und in einem Antriebsgehäuse (32,34) angeordnet sind, dass der Stator (9) des Elektromotors (8) und ein Pumpengehäuse (5) der Ölpumpe (6) an dem Antriebsgehäuse (32,34) befestigt sind, und dass der Rotor (11) des Elektromotors (8) und ein Pumpenrotor (7) der Ölpumpe (6) an dem Pumpengehäuse (5) der Ölpumpe (6) drehbar gelagert sind.
  2. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (11) des Elektromotors (8) mit dem Pumpenrotor (7) der Ölpumpe (6) dauerhaft drehfest verbunden ist.
  3. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) einen größeren Außendurchmesser als die Ölpumpe (6) hat, dass der Rotor (11) des E1ektromotors (8) eine Rotorscheibe (10) aufweist, welche sich über die Ölpumpe (6) auf deren vom Antriebsgetriebe (2) abgewandten vorderen Stirnseite erstreckt, dass die Rotorscheibe (10) am radial äußeren Scheibenendbereich den elektromagnetisch wirksamen Rotorteil (11-1) des Elektromotors (8) trägt und am radial inneren Scheibenendbereich mit dem Pumpenrotor (7) der Ölpumpe (6) dauerhaft drehfest verbunden ist und eine erste Lagerstelle (10-2) aufweist, durch welche der Rotor (11) des Elektromotors (8) am Pumpengehäuse (5) drehbar gelagert ist.
  4. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (10) an der ersten Lagerstelle (10-2) eine von der Drehachse (26) weg zeigende Oberfläche (48) hat, welcher eine zur Drehachse (26) hin nach innen zeigende Oberfläche (50) des Pumpengehäuses (5) gegenüberliegt, und dass diese beiden Oberflächen (48,50) relativ zueinander drehbar, gegeneinander mindestens radial, gelagert sind.
  5. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den beiden Oberflächen (48, 50) mindestens ein Lager (52, 54) befindet.
  6. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerstelle (10-2) durch einen hinteren Hohlwellenteil der Rotorscheibe (10) gebildet ist, welcher sich von einem Ringscheibenteil (10-1) der Rotorscheibe (10) nach hinten, in Richtung zur Ölpumpe (6) erstreckt.
  7. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Pumpenrotor (7) der Ölpumpe (6) von dem hinteren Hohlwellenteil getragen wird.
  8. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (6) und ihr Elektromotor (8) auf der Getriebeeingangsseite des Antriebsgetriebes (2) angeordnet sind, und dass zwischen der Anordnung der Ölpumpe (6) und ihres Elektromotors (8) einerseits und dem Fahrantriebsmotor (4) andererseits ein Abstandsbereich (14) vorgesehen ist für die Positionierung mindestens einer Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) zur Drehmomentübertragung zwischen dieser Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) und dem Fahrantriebsstrang, wobei die Drehmomentübertragungsvorrichtung (16) mindestens eines der Elemente schaltbare Kupplung (18,20), Drehmomentwandler oder mindestens eine weitere elektrische Maschine aufweist und dieses Element in dem Abstandsbereich (14) positionierbar oder positioniert ist.
  9. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsvorrichtung einen hydrodynamischen Drehmomentwandler (16) aufweist, welcher auf der vom Antriebsgetriebe (2) abgewandten Vorderseite der Ölpumpe (6), mit Abstand von der Ölpumpe, angeordnet ist und zusammen mit dem Antriebsgetriebe (2) ein Automatikgetriebe bildet, dass ein Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) von dem Pumpengehäuse (5) der Ölpumpe (6) getragen wird und relativ zu dem Pumpengehäuse (5) drehbar angeordnet ist.
  10. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) an dem Rotor (11) des Elektromotors (8), relativ zu diesem drehbar, gelagert ist.
  11. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 10 in Kombination mit einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (10) des Elektromotors (8) an ihrem radial inneren Endbereich als eine zweite Lagerstelle (10-3) ausgebildet ist, an welcher das Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16), relativ zur Rotorscheibe (10) drehbar, gelagert ist.
  12. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Rotorscheibe (10) an der zweiten Lagerstelle (10-3) eine in Richtung zur Drehachse (26) nach innen zeigende Oberfläche (58) hat, welcher eine von der Drehachse (26) weg nach außen zeigende Oberfläche (60) des Pumpenrades (36) des Drehmomentwandlers (16) radial gegenüber liegt, dass diese beiden Oberflächen (58,60) relativ zueinander drehbar, gegeneinander mindestens radial gelagert sind.
  13. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass sich zwischen den beiden Oberflächen (58,60) mindestens ein Lager (62) zur gegenseitigen Abstützung befindet.
  14. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Lagerstelle durch einen vorderen Hohlwellenteil (10-3) der Rotorscheibe (10) gebildet ist, welcher sich von dem Ringscheibenteil (10-1) der Rotor scheibe (10) nach vorne, in Richtung von der Ölpumpe (6) weg, erstreckt.
  15. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (11) des Elektromotors (8) über einen Freilauf (66) mit dem Fahrantriebsstrang (36) automatische mechanisch kuppelbar ist, wenn die Drehzahl des Fahrantriebsstranges (36) höher ist als die Drehzahl des Rotors (11) des Elektromotors (8).
  16. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 14 und 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Freilauf (66) zwischen dem vorderen Hohlwellenteil (10-3) der Rotorscheibe (10) des Elektromotors (8) und dem Pumpenrad (36) des Drehmomentwandlers (16) angeordnet ist.
  17. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Ölpumpe (6) mindestens teilweise oder vollständig axial und radial innerhalb der elektromagnetisch wirksamen Teile (9-1, 11-1) von Stator (9) und Rotor (11) des Elektromotors (8) angeordnet ist.
  18. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) in einem Luftraum (68) angeordnet ist.
  19. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Elektromotor (8) zu seiner Kühlung mit einer Kühlkanalanordnung (70) zur Rezirkulation von Kühlflüssigkeit versehen ist.
  20. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalanordnung (70) an das Ölsystem der Ölpumpe (6) angeschlossen ist und zur Kühlung des Elektromotors (8) vom Öl der Ölpumpe durchströmbar ist.
  21. Kraftfahrzeug-Antriebsvorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlkanalanordnung (70) mindestens einen Kühlkanal aufweist, welcher sich am elektromagnetisch wirksamen Teil (9-1) des Stators (9) des Elektromotors (8) entlag erstreckt und von der Kühlflässigkeit durchströmbar ist.
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