WO2019020142A1 - Hybridmodul und antriebsstrang für ein kraftfahrzeug - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a hybrid module for coupling to a
- a hybrid module usually comprises a connection device for the mechanical coupling of an internal combustion engine, a separating clutch, with the
- Torque from the internal combustion engine is transferable to the hybrid module and with the hybrid module of the internal combustion engine is separable, an electric machine for generating a driving torque with a rotor, and a dual clutch device, with the torque from the electric machine and / or from the separating clutch to a Powertrain is transferable.
- the dual clutch device comprises a first part clutch and a second part clutch. Each arranged clutch is associated with an actuating system.
- the electric machine enables electric driving, power increase for engine operation and recuperation.
- Actuation system ensure the coupling or uncoupling of the
- a hybrid module with a dual clutch is integrated into a drive train in such a way that the hybrid module is located in the torque transmission direction between the engine and the transmission, the internal combustion engine, the hybrid module, has to have the double clutch with its
- Actuation systems and the transmission are arranged behind or next to each other.
- Such a positioned hybrid module is also referred to as P2 hybrid module.
- Actuation systems that are associated with the individual clutches often each include an annular piston-cylinder unit concentric with the
- Rotary axis of the hybrid module are arranged and also referred to as "concentric slave cylinder” (CSC).
- CSC concentric slave cylinder
- the corresponding piston-cylinder units are preferably to be arranged in close proximity to each other.
- the piston-cylinder units are associated with rotary bearings, which provide a relative rotational movement between the fixed or housing-fixed piston-cylinder units and rotating components of the respective clutch
- the piston-cylinder units and the pivot bearings require a certain radial space and an axial space
- Hybrid modules formed by the associated actuating system pressure pot outwardly shaped, so that this claimed a further radial space.
- actuating systems assigned to a respective clutch can also be arranged to rotate, so that there is no one here
- Rotary feedthrough necessary to ensure that a respective piston-cylinder unit to be supplied fluid from a rotating part, such as a shaft, the cylinder of the piston-cylinder unit can be supplied.
- a rotating part such as a shaft
- the cylinder of the piston-cylinder unit can be supplied.
- increased friction torques are to be overcome, in particular due to the relatively large diameter that rotary unions require. Consequently, the relative velocity at the friction points is very high, so that an existing system pressure must be relatively low. this in turn requires a relatively large design of the hydraulic surfaces to the
- the co-rotating piston-cylinder units are optional.
- the object of the present invention is to provide a hybrid module which reliably ensures the actuation of the individual couplings of the hybrid module over a long service life with a small axial and radial installation space.
- a drive train for a motor vehicle which comprises the hybrid module according to the invention.
- Embodiment of the drive train according to the invention is specified in dependent claim 10.
- the invention relates to a hybrid module for a motor vehicle for coupling an internal combustion engine.
- This hybrid module comprises a disconnect clutch, with which torque from the internal combustion engine can be transmitted to the hybrid module and with which the hybrid module can be separated from the internal combustion engine, and a disconnect clutch actuation system for actuating the engine
- the hybrid module comprises an electrical machine for Generation of a driving torque with a rotor, a
- Dual clutch device with the torque from the electric machine and / or from the separating clutch is transferable to a drive train having a first part clutch and a second part clutch, and a first
- Actuation system for actuating the first part clutch and a second
- Actuation system for actuating the second partial clutch.
- the separation clutch actuation system comprises a piston-cylinder rotation unit, the rotationally fixed with a
- the rotor of the electric machine is rotationally fixedly connected to an input side of the dual clutch device.
- piston-cylinder unit is to be understood as transferring, as any device that can perform mechanical work when supplying a fluid flow.
- annular piston-cylinder unit is used, which is arranged concentrically to the axis of rotation of the hybrid module and also referred to as "concentric slave cylinder” (CSC).
- the piston-cylinder rotation unit of the separation clutch actuation system is configured to perform the rotational movement of the input side of the hybrid module, so that there is a relative rotational movement between the piston-cylinder rotation unit and the housing of the hybrid module.
- the actuation systems for the first part clutch and the second part clutch are arranged rotationally fixed on or in relation to the housing, so that each actuating system requires a rotatory bearing, the relative rotational movement between the respective actuating system associated coupling part and the respective piston-cylinder Unit allows.
- the input side of the separating clutch may be formed by an intermediate shaft of the hybrid module, or be formed by a connection device for connecting an external, in particular comprised of an internal combustion engine, intermediate shaft.
- a disk carrier of the separating clutch and / or the cylinder of the piston-cylinder rotation unit can be welded firmly to the intermediate shaft.
- the input side of the separating clutch can be formed by an input shaft, in particular a transmission input shaft, which serves for the rotary connection of the hybrid module to a transmission.
- connection device is a component of the separating clutch, in particular an outer disk carrier of
- This outer disk carrier is adapted to be connected to one of an internal combustion engine to be coupled to the hybrid module
- Disconnect actuation system or its piston-cylinder rotation unit is firmly connected to the external intermediate shaft.
- the intermediate shaft forms a fluid channel for transporting fluid to the separation clutch actuation system
- the hybrid module has a rotary union which is arranged upstream of the fluid channel to a substantially fluid-tight connection of the fluid channel to one of Hybrid module included conduit element to realize the transport of the fluid.
- the rotary union thus serves to supply substantially lossless fluid needed to actuate the disconnect clutch actuation system through the fluid passage in the intermediate shaft to the disconnect clutch actuation system.
- the rotary feedthrough must be designed such that the transport of fluid between the fixed or in the housing
- Conduit element and the rotating intermediate shaft can be done. This refinement can be carried out both in the case of an intermediate shaft encompassed by the hybrid module and in the case of an external intermediate shaft with which the hybrid module is to be coupled.
- the rotary feedthrough is in a flow direction from the line element in the direction of the separation clutch actuation system
- the hybrid module should further comprise an intermediate housing which has a radial distance to the intermediate shaft and is sealed in relation to the intermediate shaft by means of the rotary feedthrough, so that between intermediate shaft and
- Intermediate housing is formed a fluid space for receiving fluid, wherein the conduit element is fluidly connected to this fluid space.
- This fluid space serves to receive fluid and to supply the fluid into the fluid channel in the intermediate shaft.
- this room is
- the rotary feedthrough and / or the intermediate housing is fixed to the housing of the hybrid module.
- the piston of the piston-cylinder rotation unit is axially displaceably mounted on the intermediate shaft and against this sealing. That is, a portion of the surface of the intermediate shaft is a part of the cylinder of the piston-cylinder rotation unit on which the piston is slidably supported.
- the fluid channel of the intermediate shaft can be a radial component to
- Realization of a fluidic connection with the conduit element comprise, as well as at least one channel section and preferably a plurality of channel sections, which or at an angle to the axis of rotation of the Run intermediate shaft and open at the space of the cylinder of the piston-cylinder rotation unit.
- the fluid channel preferably has a plurality of sections which do not run parallel to the axis of rotation of the intermediate shaft and open where a portion of the surface of the intermediate shaft form part of the cylinder of the piston-cylinder rotation unit, thus easily Piston-cylinder rotation unit to supply fluid.
- the hybrid module on the piston-cylinder rotation unit may have a device for centrifugal force compensation.
- Hybrid module itself encompassed intermediate shaft be present, or even in an intermediate shaft, the component of a rotation with the hybrid module to
- the hybrid module may comprise at least one input shaft, in particular a transmission input shaft, which is arranged coaxially with the intermediate shaft.
- the input shaft has a substantially axially extending cavity, through which fluid can be transported to the disconnect clutch actuation system. In this way, fluid can be easily supplied from the side of the hybrid module to which a transmission is to be connected to the disconnect clutch actuation system.
- the intermediate shaft can be a fluid channel for the transport of fluid to
- Forming clutch release actuation system wherein the cavity of the input shaft is fluidly coupled to the fluid channel of the intermediate shaft.
- the fluid supply can be realized in a simple manner via the input shaft into the intermediate shaft and then into the separating clutch actuation system.
- the cavity of the input shaft may be an axially extending bore.
- the bore or the cavity in the input shaft can itself form a fluid line, or it is arranged an extra pressure line in the cavity of the input shaft, which is fixedly disposed on the intermediate shaft.
- This embodiment has the advantage that only one rotary seal, namely between the input shaft and the transmission is required and consequently less frictional forces are to be overcome, since in particular when the separating clutch is a normally closed clutch, no relative rotational movement between the
- TrennkupplungsbetHence Tossystem can be stored on a small diameter and therefore can be operated with a high pressure. Accordingly, no means for compensating occurring centrifugal forces on the
- this embodiment is advantageously formed when a the axial stop or the axial support of the slats of the clutch serving element is a part of the housing of the clutch actuation system or a fixedly connected to the housing of the clutch actuation element, as thus within the clutch a closed power flow is realized.
- Part couplings are operated by a unit, both of which are the respective
- Partial clutches associated actuation systems comprises. This space can be made available, for example, to arrange a rotor position Sensors can be used. In an alternative embodiment, the rotor position sensor is arranged outside the hybrid module, namely on the transmission, so that there are more degrees of freedom for space-saving positioning of the partial clutches.
- both partial clutches are actuated by a respective and separately arranged actuation system.
- an actuating system associated with the first sub-coupling may face the position of a combustion unit to be connected along the axial direction
- an actuating system assigned to the second sub-coupling may face the position of a gear to be connected along the axial direction.
- Embodiment has the advantage that no common large-volume pressure pot is to be arranged to the two actuation systems, thereby saving space and installation effort is saved.
- Connected to the actuation system of the second sub-coupling fluid lines can be arranged coaxially with the release bearing of this actuation system, so that this actuation system can be made relatively short in its axial length.
- a drive train for a motor vehicle which has an internal combustion engine and a hybrid module according to the invention and a transmission, wherein the internal combustion engine is rotationally fixed to the hybrid module by means of an intermediate shaft.
- this intermediate shaft can be a component of the hybrid module, or else a component of the internal combustion engine.
- the drive train is configured such that the internal combustion engine facing and configured to receive torque from the internal combustion engine input side of the clutch rotatably connected to the intermediate shaft.
- the drive train between the internal combustion engine and the hybrid module a vibration damper, in particular a dual mass flywheel having, wherein the line element of the hybrid module between the Vibration damper and the housing of the hybrid module is arranged.
- the line element is an integral part of the hybrid module housing.
- Hybrid module can be seen in which a separating clutch 30 and a
- Double clutch device 60 radially nested in a housing 1 are arranged.
- the separating clutch 30 and the first partial clutch 70 and the second partial clutch 80 of the dual clutch device 60 are a common
- Rotation axis 2 rotatably arranged.
- the hybrid module further comprises an electric machine 50, the rotor 51 of which is visible, which is mounted on a rotor carrier 52.
- the rotor carrier 52 is simultaneously the input side of the dual clutch device 61.
- the hybrid module further comprises an intermediate shaft 10 or is with this intermediate shaft 10, which is part of an external, not shown here
- Combustion unit may be rotatably coupled.
- the intermediate shaft 10 is rotatably connected to a connection device 20 of the separating clutch 30, which at the same time the input side 31 of
- Disconnect coupling represents. In the embodiment shown here is the
- This cylinder 42 is rotatably connected to the outer disk carrier 32 of the separating clutch 30.
- the rotor arm 52 simultaneously provides the inner disk carrier of
- Disconnect 30 is.
- the input sides of the first partial clutch 70 and the second partial clutch 80 are likewise realized by the rotor carrier 52.
- the first partial clutch 70 and the second partial clutch 80 are respectively associated with a first piston-cylinder unit 71 and second piston-cylinder unit 81, as well as a first actuating system 72 and a second actuating system 82.
- a first actuating element 73 or a second actuating element 73 is provided in order to transmit a force from the respective actuating system 72, 82 to the respective partial clutch 70, 80.
- Actuator 83 is arranged.
- a first rotary bearing 74 and a second rotary bearing 84 assume the realization of a relative rotational movement between the first piston-cylinder unit 71 and the second piston-cylinder unit 81 and the respective one
- Actuator 73,83 and the rotationally fixed connected elements On the output side of a respective sub-clutch 70.80 is in each case a
- Transmission element 75,85 arranged, with which one of the respective
- Partial clutch 70,80 transmitting torque to the first transmission input shaft 130 and the second transmission input shaft 131 is transferable.
- Connection device 20 transmitted to the co-rotating piston-cylinder rotation unit 41.
- Transmission input shaft 130 or second transmission input shaft 131 is passed.
- the bearing of the intermediate shaft 10 in the housing 1 takes place by means of needle bearings 150.
- the rotor support 52 is supported on the housing via a rolling bearing 140.
- Another needle bearing 150 serves to support the intermediate shaft 10 on a coaxially arranged input shaft 14.
- An essential point of the present invention is the supply of the required for the actuation of the piston-cylinder rotation unit 41 fluid through the rotary feedthrough 100 between the conduit member 1 10 and the intermediate shaft 10.
- a so-called intermediate housing 120 is also arranged, which a certain distance to the surface of the intermediate shaft 10, so that between the intermediate housing 120 and the relevant portion of the intermediate shaft 10, a fluid space 121 is formed, which by means of
- Line element is supplied with fluid.
- the intermediate housing 120 is sealed with respect to the surface of the intermediate shaft 10 with a first O-ring.
- Another, second O-ring is used between the line element 1 10 and the housing. 1
- the fluid channel 10 further comprises at least one and preferably a plurality of non-parallel to the axis of rotation 2 arranged angular channel portions 13 which direct the fluid into the cylinder 42 of the piston-cylinder rotation unit 41.
- FIG. 2 an embodiment of the hybrid module according to the invention modified in relation to FIG. 1 is shown in a sectional view. The embodiment shown here differs from the variant shown in FIG. 1 in that the input shaft 14 arranged coaxially with the intermediate shaft 10 has a centrally arranged and axially extending cavity 15.
- This cavity 15 fluidly coupled to the fluid channel 1 1 of the intermediate shaft 10 so that fluid in a fluid flow 160 through the cavity 15 in the fluid channel 1 1 can flow and from there via an angularly arranged channel section 13 for Disconnect actuation system 40 can get. In this embodiment, therefore, it requires no extra line element 1 10, as shown in Figure 1.
- FIG. 3 shows the region of the fluid entry into the input shaft 14, namely on the side facing the transmission, which is not shown here.
- a housing channel 3 formed in the housing 1, which opens into a housing cavity 4.
- the input shaft 14 is rotatably mounted and sealed relative to the housing 1 by means of a rotary seal 161.
- fluid in the illustrated fluid flow 160 can enter the housing cavity 4 and from there into the cavity 15 of the
- the fluid may be supplied to the disconnect clutch actuation system 40.
- Torque generation and transmission made available, which ensures a reliable supply of the separating clutch with fluid needed with little space in the area of the separation clutch actuation system 40.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug. Das Hybridmodul umfasst eine Trennkupplung (30), ein Trennkupplungsbetätigungssystem (40), eine elektrische Maschine (50) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor (51), eine Doppelkupplungsvorrichtung (60), mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine (50) und/oder von der Trennkupplung (30) auf einen Antriebsstrang übertragbar ist, mit einer ersten Teilkupplung (70) und einer zweiten Teilkupplung (80), ein erstes Betätigungssystem (72) zur Betätigung der ersten Teilkupplung (70) und ein zweites Betätigungssystem (82) zur Betätigung der zweiten Teilkupplung (80), wobei das Trennkupplungsbetätigungssystem (40) eine Kolben-Zylinder-Rotationseinheit (41) aufweist, die rotationsfest mit einer Eingangsseite (31) der Trennkupplung (30) verbunden ist, so dass sie mit der Eingangsseite (31) der Trennkupplung (30) rotiert, und dass das erste Betätigungssystem (72) eine erste Kolben-Zylinder-Einheit (71) und das zweite Betätigungssystem (82) eine zweite Kolben-Zylinder-Einheit (81) aufweist, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit (71) und die zweite Kolben-Zylinder-Einheit (81) rotationsfest in Bezug zu einem Gehäuse (1) des Hybridmoduls angeordnet sind. Mit dem hier vorgeschlagenen Hybridmodul wird somit eine Einrichtung zur Verfügung gestellt, die mit geringem Bauraum eine zuverlässige Versorgung der Trennkupplung mit benötigtem Fluid gewährleistet.
Description
Hybridmodul und Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul zum Ankoppeln an eine
Verbrennungskraftmaschine, sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.
Ein Hybridmodul umfasst üblicherweise eine Anschlusseinrichtung zur mechanischen Ankopplung einer Verbrennungskraftmaschine, eine Trennkupplung, mit der
Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor, sowie einer Doppelkupplungsvorrichtung, mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine und/ oder von der Trennkupplung auf einen Antriebsstrang übertragbar ist. Die Doppelkupplungsvorrichtung umfasst eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung. Jeder angeordneten Kupplung ist jeweils ein Betätigungssystem zugeordnet.
Die elektrische Maschine ermöglicht das elektrische Fahren, Leistungszuwachs zum Verbrennungsmotorbetrieb und Rekuperieren. Die Trennkupplung und deren
Betätigungssystem sorgen für das Ankuppeln oder Abkuppeln des
Verbrennungsmotors.
Wenn ein Hybridmodul mit einer Doppelkupplung derart in einen Antriebsstrang integriert wird, dass sich das Hybridmodul in Drehmomentübertragungsrichtung zwischen Verbrennungsmotor und Getriebe befindet, müssen im Fahrzeug der Verbrennungsmotor, das Hybridmodul, die Doppelkupplung mit ihren
Betätigungssystemen und das Getriebe hinter- oder nebeneinander angeordnet werden.
Ein derart positioniertes Hybridmodul wird auch als P2- Hybridmodul bezeichnet. Eine solche Anordnung führt jedoch sehr häufig zu erheblichen Bauraumproblemen.
Betätigungssysteme, die den einzelnen Kupplungen zugeordnet sind, umfassen dabei oftmals jeweils eine ringförmige Kolben-Zylinder-Einheit, die konzentrisch zur
Drehachse des Hybridmoduls angeordnet sind und auch als„concentric slave cylinder" (CSC) bezeichnet werden.
Insbesondere für die beiden Teilkupplungen sind die entsprechenden Kolben-Zylinder- Einheiten vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zueinander anzuordnen. Den Kolben- Zylinder-Einheiten sind dabei Drehlagerungen zugeordnet, die eine Relativ- Rotationsbewegung zwischen den feststehenden bzw. gehäusefesten Kolben- Zylinder-Einheiten und rotierenden Bestandteilen der jeweiligen Kupplung
ermöglichen. Die Kolben-Zylinder-Einheiten sowie die Drehlagerungen benötigen einen bestimmten radialen Bauraum sowie auch einen axialen Bauraum,
insbesondere wegen der Größe der Kolben-Zylinder-Einheiten und der relativ groß dimensionierten Ausrücklager. Aufgrund der relativ groß dimensionierten Ausrücklager ist auch die Aufbringung eines erhöhten Schleppmoments nötig. Weiterhin ist die Zufuhr eines Fluids zum Betätigungssystem der Trennkupplung mit einem relativ hohen konstruktiven Aufwand verbunden. Bedingt durch einzelne Montageschritte bei der Montage der ersten Teilkupplung ist in einigen Ausführungsformen von
Hybridmodulen der vom dazugehörigen Betätigungssystem umfasste Drucktopf nach außen geformt, sodass dieser einen weiteren radialen Bauraum beansprucht.
In alternativer Ausführung können auch die einer jeweiligen Kupplung zugeordneten Betätigungssysteme mit-rotierend angeordnet sein, sodass es hier keiner
Drehlagerung zwischen Betätigungssystem und zugehöriger Kolben-Zylinder-Einheit bedarf. Allerdings ist in einer solchen konstruktiven Ausführungsform eine
Drehdurchführung notwendig, die gewährleistet, dass einer jeweiligen Kolben- Zylinder-Einheit zuzuführendes Fluid aus einem rotierenden Teil, wie zum Beispiel einer Welle, dem Zylinder der Kolben-Zylinder-Einheit zugeführt werden kann. Bei Nutzung von Drehdurchführungen sind jedoch erhöhte Reibmomente zu überwinden, insbesondere aufgrund der relativ großen Durchmesser, die Drehdurchführungen benötigen. Demzufolge ist auch die Relativ-Geschwindigkeit an den Reibstellen sehr hoch, sodass ein vorhandener Systemdruck relativ gering sein muss. Dies wiederum
bedingt eine relativ große Ausgestaltung der hydraulischen Flächen, um die
benötigten Ausrückkräfte zu realisieren.
Bei den mitdrehenden Kolben-Zylinder-Einheiten sind gegebenenfalls
Kompensationseinrichtungen zur Kompensierung der Zentrifugalkraft vorzusehen. Aufgrund der durch die großen hydraulischen Flächen bedingten großen Durchmesser sind die Zentrifugalkräfte umso größer, sodass entsprechend große
Kompensationseinrichtungen anzuordnen sind, die wiederum einen entsprechenden Bauraum benötigen. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridmodul zur Verfügung zu stellen, welches mit geringem axialem und radialem Bauraum in zuverlässiger Weise über eine lange Lebensdauer die Betätigung der einzelnen Kupplungen des Hybridmoduls gewährleistet.
Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hybridmodul nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungsformen des Hybridmoduls sind in den
Unteransprüchen 2-8 angegeben.
Ergänzend wird ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, welcher das erfindungsgemäße Hybridmodul umfasst. Eine vorteilhafte
Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Antriebsstrangs ist in Unteranspruch 10 angegeben.
Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.
Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine. Dieses Hybridmodul umfasst eine Trennkupplung, mit der Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, sowie ein Trennkupplungsbetätigungssystem zur Betätigung der
Trennkupplung. Des weiteren umfasst das Hybridmodul eine elektrische Maschine zur
Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor, eine
Doppelkupplungsvorrichtung, mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine und/ oder von der Trennkupplung auf einen Antriebsstrang übertragbar ist, die eine erste Teilkupplung und eine zweite Teilkupplung aufweist, und ein erstes
Betätigungssystem zur Betätigung der ersten Teilkupplung und ein zweites
Betätigungssystem zur Betätigung der zweiten Teilkupplung.
Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Trennkupplungsbetätigungssystem eine Kolben-Zylinder-Rotationseinheit aufweist, die rotationsfest mit einer
Eingangsseite der Trennkupplung verbunden ist, so dass sie mit der Eingangsseite der Trennkupplung rotiert, und dass das erste Betätigungssystem eine erste Kolben- Zylinder-Einheit und das zweite Betätigungssystem eine zweite Kolben-Zylinder- Einheit aufweisen, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit und die zweite Kolben- Zylinder-Einheit rotationsfest in Bezug zu einem Gehäuse des Hybridmoduls angeordnet sind.
In bevorzugter Ausgestaltung ist der Rotor der elektrischen Maschine rotationsfest mit einer Eingangsseite der Doppelkupplungsvorrichtung verbunden.
Der Begriff der Kolben-Zylinder-Einheit ist übertragend zu verstehen, nämlich als jegliche Einrichtung, die bei Zuführung eines Fluid-Stroms mechanische Arbeit verrichten kann. Insbesondere ist vorgesehen, dass eine ringförmige Kolben-Zylinder- Einheit verwendet wird, die konzentrisch zur Drehachse des Hybridmoduls angeordnet ist und auch als„concentric slave cylinder" (CSC) bezeichnet wird.
Die Kolben-Zylinder-Rotationseinheit des Trennkupplungsbetätigungssystems ist dazu eingerichtet, die rotatorische Bewegung der Eingangsseite des Hybridmoduls auszuführen, sodass es zu einer Relativ-Rotationsbewegung zwischen der Kolben- Zylinder-Rotationseinheit und dem Gehäuse des Hybridmoduls kommt.
Dagegen sind die Betätigungssysteme für die erste Teilkupplung und die zweite Teilkupplung rotationsfest am bzw. in Bezug zum Gehäuse angeordnet, sodass es je Betätigungssystem einer rotatorischen Lagerung bedarf, die die Relativ- Rotationsbewegung zwischen dem, dem jeweiligen Betätigungssystem zugeordneten Kupplungsteil und der jeweiligen Kolben-Zylinder-Einheit ermöglicht.
Die Eingangsseite der Trennkupplung kann durch eine Zwischenwelle des Hybridmoduls ausgebildet sein, oder durch eine Anschlusseinrichtung zum Anschluss einer externen, insbesondere von einer Verbrennungskraftmaschine umfassten, Zwischenwelle ausgebildet sein. Eine solche vom Hybridmodul umfasste
Zwischenwelle ist somit ein Bestandteil des Hybridmoduls, welcher zum
rotationsfesten Anschluss eines Verbrennungsaggregats dient. Dabei kann zum Beispiel ein Lamellenträger der Trennkupplung und/ oder der Zylinder der Kolben- Zylinder-Rotationseinheit fest mit der Zwischenwelle verschweißt sein.
Weiterhin kann die Eingangsseite der Trennkupplung durch eine Eingangswelle, insbesondere eine Getriebeeingangswelle, ausgebildet sein, die der rotatorischen Verbindung des Hybridmoduls mit einem Getriebe dient.
In der alternativen Ausgestaltung ist vorgesehen, dass die Anschlusseinrichtung ein Bestandteil der Trennkupplung, insbesondere ein Außenlamellenträger der
Trennkupplung, ist. Dieser Außenlamellenträger ist dazu eingerichtet, mit einer von einer an das Hybridmodul anzukoppelnden Verbrennungskraftmaschine zur
Verfügung gestellten Zwischenwelle rotationsfest verbunden zu werden, sodass bei Anschluss des Hybridmoduls an die Verbrennungskraftmaschine das
Trennkupplungsbetätigungssystem bzw. dessen Kolben-Zylinder-Rotationseinheit fest mit der externen Zwischenwelle verbunden ist.
Weiterhin ist vorteilhafterweise vorgesehen, dass die Zwischenwelle einen Fluid-Kanal ausbildet zum Transport von Fluid zum Trennkupplungsbetätigungssystem, wobei das Hybridmodul eine Drehdurchführung aufweist, die an dem Fluid-Kanal stromaufwärts angeordnet ist, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung des Fluid-Kanals zu einem vom Hybridmodul umfassten Leitungselement zum Transport des Fluids zu realisieren. Die Drehdurchführung dient demzufolge dazu, im Wesentlichen verlustfrei Fluid, welches zur Betätigung des Trennkupplungsbetätigungssystems benötigt wird, durch den Fluid-Kanal in der Zwischenwelle dem Trennkupplungsbetätigungssystem zuzuführen. Dabei muss die Drehdurchführung derart ausgestaltet sein, dass der Transport von Fluid zwischen dem im oder am Gehäuse fest angeordneten
Leitungselement und der rotierenden Zwischenwelle erfolgen kann.
Diese Ausgestaltung ist sowohl bei einer vom Hybridmodul umfassten Zwischenwelle ausführbar, als auch bei einer externen Zwischenwelle, mit der das Hybridmodul zu koppeln ist. Die Drehdurchführung ist dabei in einer Strömungsrichtung von dem Leitungselement in Richtung auf das Trennkupplungsbetätigungssystem
stromaufwärts des Fluid-Kanals angeordnet.
Das Hybridmodul sollte weiterhin ein Zwischengehäuse aufweisen, welches einen radialen Abstand zur Zwischenwelle aufweist und in Bezug zur Zwischenwelle mittels der Drehdurchführung abgedichtet ist, sodass zwischen Zwischenwelle und
Zwischengehäuse ein Fluid-Raum zur Aufnahme von Fluid ausgebildet ist, wobei das Leitungselement strömungstechnisch an diesen Fluid-Raum angeschlossen ist.
Dieser Fluid-Raum dient der Aufnahme von Fluid und derart zur Zuführung des Fluids in den Fluid-Kanal in der Zwischenwelle. Insbesondere ist dieser Raum
hohlzylinderförmig ausgestaltet und umgibt somit im Wesentlichen vollständig einen axialen Abschnitt der Zwischenwelle, in dem auch der Fluid-Kanal mündet. Derart kann in einfacher Weise aus dem Leitungselement Fluid in diesen Fluid-Raum eingebracht werden und von dem Fluid-Raum dem Fluid-Kanal der Zwischenwelle und somit dem Trennkupplungsbetätigungssystem zugeführt werden.
Vorzugsweise ist dabei die Drehdurchführung und/ oder das Zwischengehäuse an dem Gehäuse des Hybridmoduls fixiert.
Weiterhin ist in bevorzugter Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridmoduls vorgesehen, dass der Kolben der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit axial verschieblich auf der Zwischenwelle und gegenüber dieser dichtend gelagert ist. Das bedeutet, dass ein Abschnitt Oberfläche der Zwischenwelle einen Teil des Zylinders der Kolben- Zylinder-Rotationseinheit ist, an dem der Kolben gleitend gelagert ist.
Der Fluid-Kanal der Zwischenwelle kann dabei einen radialen Bestandteil zur
Realisierung einer strömungstechnischen Verbindung mit dem Leitungselement umfassen, sowie mindestens einen Kanal-Abschnitt und vorzugsweise mehrere Kanal-Abschnitte aufweisen, der bzw. die winklig zur Rotationsachse der
Zwischenwelle verlaufen und am Raum des Zylinders der Kolben-Zylinder- Rotationseinheit münden. Das bedeutet, dass der Fluid-Kanal vorzugsweise mehrere Abschnitte aufweist, die nicht parallel zur Rotationsachse der Zwischenwelle verlaufen und dort münden, wo ein Abschnitt der Oberfläche der Zwischenwelle einen Teil des Zylinders der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit ausbilden, um somit in einfacher Weise der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit Fluid zuzuführen.
Insofern die beim Betrieb der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit auftretenden
Fliehkräfte zu groß werden, kann das Hybridmodul an der Kolben-Zylinder- Rotationseinheit eine Einrichtung zur Fliehkraftkompensation aufweisen.
Sämtliche Ausgestaltungsformen der Zwischenwelle können in einer vom
Hybridmodul selbst umfassten Zwischenwelle vorhanden sein, oder auch in eine Zwischenwelle, die Bestandteil eines mit dem Hybridmodul rotationsfest zu
koppelnden Verbrennungsaggregats ist.
Wie bereits erwähnt kann das Hybridmodul wenigstens eine Eingangswelle, insbesondere eine Getriebeeingangswelle, umfassen, die koaxial zur Zwischenwelle angeordnet ist. In einer Ausführungsform des Hybridmoduls ist vorgesehen, dass dabei die Eingangswelle einen im Wesentlichen axial verlaufenden Hohlraum aufweist, durch den Fluid zum Trennkupplungsbetätigungssystem transportierbar ist. Derart kann in einfacher Weise Fluid von der Seite des Hybridmoduls, an der ein Getriebe anzuschließen ist, dem Trennkupplungsbetätigungssystem zugeführt werden.
Die Zwischenwelle kann dabei einen Fluid-Kanal zum Transport von Fluid zum
Trennkupplungsbetätigungssystem ausbilden, wobei der Hohlraum der Eingangswelle strömungstechnisch mit dem Fluid-Kanal der Zwischenwelle gekoppelt ist. Derart kann in einfacher weise die Fluidzufuhr über die Eingangswelle in die Zwischenwelle und von dieser dann in das Trennkupplungsbetätigungssystem realisiert werden.
Zu diesem Zweck kann der Hohlraum der Eingangswelle eine axial verlaufende Bohrung sein. Für die Fluidzufuhr von der Eingangswelle in die Zwischenwelle ist eine
Drehdichtung zwischen den Wellen erforderlich, sowie eine weitere Drehdichtung zwischen der Eingangswelle und dem Getriebe.
Die Bohrung bzw. der Hohlraum in der Eingangswelle kann dabei selbst eine Fluid- Leitung ausbilden, oder aber es ist eine extra Druckleitung in dem Hohlraum der Eingangswelle angeordnet, welche an der Zwischenwelle fest angeordnet ist. Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass nur noch eine Drehdichtung, nämlich zwischen Eingangswelle und dem Getriebe, erforderlich ist und demzufolge weniger Reibkräfte zu überwinden sind, da insbesondere, wenn die Trennkupplung eine normal geschlossene Kupplung ist, keine Relativ-Rotationsbewegung zwischen der
Zwischenwelle und der Eingangswelle auftritt.
Insbesondere in dieser Ausgestaltungsform zeigt sich der Vorteil, dass das
Trennkupplungsbetätigungssystem auf einem kleinen Durchmesser gelagert sein kann und demzufolge mit einem hohen Druck betätigt werden kann. Entsprechend ist keine Einrichtung zur Kompensation auftretender Zentrifugalkräfte an dem
Trennkupplungsbetätigungssystem notwendig, insbesondere da die Trennkupplung keiner genauen Drehmoment-Regelung bedarf.
Zudem entstehen geringere Schleppmoment der bzw. geringere Reibverluste.
Insgesamt lässt sich dadurch ein in seiner axialen Länge reduziertes Hybridmodul realisieren.
Außerdem ist diese Ausführungsform vorteilhaft ausgebildet, wenn ein dem axialen Anschlag bzw. der axialen Abstützung der Lamellen der Trennkupplung dienendes Element ein Bestandteil des Gehäuses des Trennkupplungsbetätigungssystems bzw. ein fest mit dem Gehäuse des Trennkupplungsbetätigungssystems verbundenes Element ist, da somit innerhalb der Trennkupplung ein geschlossener Kraftfluss realisiert ist.
Insbesondere in dieser Ausgestaltungsform des Hybridmoduls können die
Teilkupplungen von einer Einheit betätigt werden, die beide den jeweiligen
Teilkupplungen zugeordnete Betätigungssysteme umfasst. Dadurch kann Bauraum zur Verfügung gestellt werden, der zum Beispiel zur Anordnung eines Rotorlage-
Sensors genutzt werden kann. In alternativer Ausführungsform ist der Rotorlage- Sensor außerhalb des Hybridmoduls, nämlich am Getriebe, angeordnet, sodass mehr Freiheitsgrade zur bauraumsparenden Positionierung der Teilkupplungen vorhanden sind.
In einer weiteren Ausführungsalternative werden beide Teilkupplungen durch ein jeweiliges und separat angeordnetes Betätigungssystem betätigt. Dabei kann ein der ersten Teilkupplung zugeordnetes Betätigungssystem entlang der axialen Richtung der Position eines anzuschließen Verbrennungsaggregats zugewandt sein, und ein der zweiten Teilkupplung zugeordnetes Betätigungssystem entlang der axialen Richtung der Position eines anzuschließen Getriebes zugewandt sein. Diese
Ausführungsform hat den Vorteil, dass kein den beiden Betätigungssystemen gemeinsamer großvolumiger Drucktopf anzuordnen ist, sodass dadurch Bauraum sowie Montageaufwand eingespart wird.
An das Betätigungssystem der zweiten Teilkupplung angeschlossene Fluid-Leitungen können koaxial zum Ausrücklager dieses Betätigungssystems angeordnet werden, sodass dieses Betätigungssystem in seiner axialen Länge relativ kurz ausgeführt werden kann.
Erfindungsgemäß wird des weiteren ein Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, der eine Verbrennungskraftmaschine und ein erfindungsgemäßes Hybridmodul sowie ein Getriebe aufweist, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit dem Hybridmodul mittels einer Zwischenwelle rotationsfest verbunden ist. Diese Zwischenwelle kann, wie bereits beschrieben, ein Bestandteil des Hybridmoduls sein, oder aber auch ein Bestandteil der Verbrennungskraftmaschine. In beiden Fällen ist der Antriebsstrang derart ausgestaltet, dass die der Verbrennungskraftmaschine zugewandte und zur Aufnahme von Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine ausgestaltete Eingangsseite der Trennkupplung rotationsfest mit der Zwischenwelle verbunden ist. Dabei kann der Antriebsstrang zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Hybridmodul einen Schwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, aufweisen, wobei das Leitungselement des Hybridmoduls zwischen dem
Schwingungsdämpfer und dem Gehäuse des Hybridmoduls angeordnet ist. In alternativer Ausgestaltung ist das Leitungselement ein integraler Bestandteil des Hybridmodul-Gehäuses. Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind.
ein Ausschnitt einer Schnittansicht einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridmoduls,
ein Ausschnitt einer Schnittansicht einer zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridmoduls, und
eine Schnittansicht der getriebeseitigen Fluid-Zufuhr.
In der in Figur 1 dargestellten Ansicht ist der Bereich des erfindungsgemäßen
Hybridmoduls ersichtlich, in dem eine Trennkupplung 30 sowie eine
Doppelkupplungsvorrichtung 60 radial ineinander verschachtelt in einem Gehäuse 1 angeordnet sind.
Dabei sind die Trennkupplung 30 sowie die erste Teilkupplung 70 und die zweite Teilkupplung 80 der Doppelkupplungsvorrichtung 60 um eine gemeinsame
Rotationsachse 2 drehbar angeordnet.
Das Hybridmodul umfasst des Weiteren eine elektrische Maschine 50, deren Rotor 51 ersichtlich ist, der auf einem Rotorträger 52 befestigt ist. Der Rotorträger 52 ist gleichzeitig die Eingangsseite der Doppelkupplungsvorrichtung 61 .
Das Hybridmodul umfasst des Weiteren eine Zwischenwelle 10 oder ist mit dieser Zwischenwelle 10, die Bestandteil eines externen, hier nicht dargestellten
Verbrennungsaggregats sein kann, drehfest gekoppelt.
Die Zwischenwelle 10 ist drehfest mit einer Anschlusseinrichtung 20 der Trennkupplung 30 verbunden, die gleichzeitig die Eingangsseite 31 der
Trennkupplung darstellt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist die
Anschlusseinrichtung 20 der Zylinder 42 der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit 41 des der Trennkupplung 30 zugeordneten Trennkupplungsbetätigungssystems 40.
Dieser Zylinder 42 ist drehfest mit dem Außenlamellenträger 32 der Trennkupplung 30 verbunden. Der Rotorträger 52 stellt gleichzeitig den Innenlamellenträger der
Trennkupplung 30 dar.
Die Eingangsseiten der ersten Teilkupplung 70 und der zweiten Teilkupplung 80 werden ebenfalls durch den Rotorträger 52 realisiert. Der ersten Teilkupplung 70 und der zweiten Teilkupplung 80 sind jeweils eine erste Kolben-Zylinder-Einheit 71 bzw. zweite Kolben-Zylinder-Einheit 81 zugeordnet, sowie ein erstes Betätigungssystem 72 und ein zweites Betätigungssystem 82.
Zur Übertragung einer Kraft vom jeweiligen Betätigungssystem 72,82 auf die jeweilige Teilkupplung 70,80 ist ein erstes Betätigungselement 73 bzw. ein zweites
Betätigungselement 83 angeordnet.
Eine erste Drehlagerung 74 und eine zweite Drehlagerung 84 übernehmen die Realisierung einer Relativ-Rotationsbewegung zwischen der ersten Kolben-Zylinder- Einheit 71 bzw. der zweiten Kolben-Zylinder-Einheit 81 und dem jeweiligen
Betätigungselement 73,83 bzw. den daran rotationsfest angeschlossenen Elementen. An der Ausgangsseite einer jeweiligen Teilkupplung 70,80 ist jeweils ein
Übertragungselement 75,85 angeordnet, mit welchem ein von der jeweiligen
Teilkupplung 70,80 übertragendes Drehmoment auf die erste Getriebeeingangswelle 130 bzw. die zweite Getriebeeingangswelle 131 übertragbar ist.
Von der Zwischenwelle 10 eingetragenes Drehmoment wird somit über die
Anschlusseinrichtung 20 auf die mitrotierende Kolben-Zylinder-Rotationseinheit 41 übertragen. Bei Versorgung dieser mit einem Fluid über das vorzugsweise am
Gehäuse 1 befestigte Leitungselement 1 10, sowie die Drehdurchführung 101 und den Fluid-Kanal 1 1 in der Zwischenwelle 10, erfolgt eine axiale Relativ-Bewegung zwischen dem Kolben 43 und dem Zylinder 42 der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit 41 , sodass dadurch auch das Rotation-Betätigungselement 44 verschoben wird und
mit diesen Eindruck auf die Lamellen der Trennkupplung 30 ausgeübt wird. Dadurch wird die Trennkupplung 30 geschlossen und somit das Drehmoment von der Zwischenwelle 10 auf den Rotorträger 52 übertragen. Bei Schließung einer der Teilkupplungen 70,80 wird über diese Teilkupplung 70,80 vom Rotorträger 52 auf das entsprechende, der jeweiligen Teilkupplung 70,80 zugeordnete Übertragungselement 75,85 geleitet, von dem es zur ersten
Getriebeeingangswelle 130 oder zweiten Getriebeeingangswelle 131 geleitet wird. Die Lagerung der Zwischenwelle 10 im Gehäuse 1 erfolgt dabei mittels Nadellagern 150. Der Rotorträger 52 stützt sich am Gehäuse über eine Wälzlagerung 140 ab. Ein weiteres Nadellager 150 dient zur Lagerung der Zwischenwelle 10 an einer koaxial angeordneten Eingangswelle 14.
Ein wesentlicher Punkt der vorliegenden Erfindung ist die Zuführung des zur Betätigung der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit 41 benötigten Fluids durch die Drehdurchführung 100 zwischen dem Leitungselement 1 10 und der Zwischenwelle 10. An dieser Schnittstelle ist ebenfalls ein sogenanntes Zwischengehäuse 120 angeordnet, welches einen gewissen Abstand zur Oberfläche der Zwischenwelle 10 aufweist, sodass sich zwischen dem Zwischengehäuse 120 und dem betreffenden Abschnitt der Zwischenwelle 10 ein Fluid-Raum 121 ausbildet, der mittels des
Leitungselements mit Fluid versorgt wird. Das Zwischengehäuse 120 ist gegenüber der Oberfläche der Zwischenwelle 10 mit einem ersten O-Ring abgedichtet. Ein weiterer, zweiter O-Ring findet Anwendung zwischen dem Leitungselement 1 10 und dem Gehäuse 1 .
Derart kann in einfacher Weise benötigtes Fluid durch das Leitungselement 1 10 in den Fluid-Raum 121 gelangen, und von dort in einen radialen Bestandteil 12 des Fluid-Kanals 1 1 in der Zwischenwelle 10. Der Fluid-Kanal 10 umfasst weiterhin wenigstens eine und vorzugsweise mehrere nicht parallel zur Rotationsachse 2 angeordnete winklige Kanal-Abschnitte 13, die das Fluid in den Zylinder 42 der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit 41 leiten.
In Figur 2 ist eine in Bezug auf Figur 1 abgewandelte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Hybridmoduls in Schnittansicht dargestellt. Die hier dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von der in Figur 1 dargestellten Variante darin, dass die koaxial zur Zwischenwelle 10 angeordnete Eingangswelle 14 einen zentral angeordneten und sich axial erstreckenden Hohlraum 15 aufweist. Dieser Hohlraum 15 strömungstechnisch mit dem Fluid-Kanal 1 1 der Zwischenwelle 10 gekoppelt, so dass Fluid in einer Fluid-Strömung 160 durch den Hohlraum 15 in den Fluid-Kanal 1 1 strömen kann und von dort über einen winklig angeordneten Kanal-Abschnitt 13 zum Trennkupplungsbetätigungssystem 40 gelangen kann. In dieser Ausgestaltungsform bedarf es somit keines extra Leitungselementes 1 10, wie es in Figur 1 dargestellt ist.
Figur 3 zeigt den Bereich des Fluid-Eintritts in die Eingangswelle 14, nämlich auf der dem hier nicht dargestellten Getriebe zugewandten Seite. Ersichtlich ist hier ein im Gehäuse 1 ausgebildeter Gehäuse-Kanal 3, der in einem Gehäuse-Hohlraum 4 mündet. In diesen Gehäuse-Hohlraum 4 ist die Eingangswelle 14 drehbar gelagert und gegenüber dem Gehäuse 1 mittels einer Drehdichtung 161 abgedichtet.
Durch den Gehäuse-Kanal 3 kann Fluid in der dargestellten Fluid-Strömung 160 in den Gehäuse-Hohlraum 4 gelangen und von dort in den Hohlraum 15 der
Eingangswelle 14. Von dieser kann wie in Bezug auf Figur 2 beschrieben, das Fluid dem Trennkupplungsbetätigungssystem 40 zugeführt werden.
Mit dem hier vorgeschlagenen Hybridmodul wird somit eine Einrichtung zur
Drehmomenterzeugung und -Übertragung zur Verfügung gestellt, die mit geringem Bauraum im Bereich des Trennkupplungsbetätigungssystems 40 eine zuverlässige Versorgung der Trennkupplung mit benötigtem Fluid gewährleistet.
Bezugszeichenliste
1 Gehäuse
2 Rotationsachse
3 Gehäuse-Kanal
4 Gehäuse-Hohlraum
10 Zwischenwelle
1 1 Fluid-Kanal
12 radialer Bestandteil
13 winklig angeordneter Kanal-Abschnitt
14 Eingangswelle
15 Hohlraum
20 Anschlusseinrichtung
30 Trennkupplung
31 Eingangsseite der Trennkupplung
32 Außenlamellenträger
40 Trennkupplungsbetätigungssystem
41 Kolben-Zylinder-Rotationseinheit
42 Zylinder
43 Kolben
44 Rotations-Betätigungselement
50 elektrische Maschine
51 Rotor
52 Rotorträger
60 Doppelkupplungsvorrichtung
61 Eingangsseite der Doppelkupplungsvorrichtung
70 erste Teilkupplung
71 erste Kolben-Zylinder-Einheit
72 erstes Betätigungssystem
73 erstes Betätigungselement
74 erste Drehlagerung
75 erstes Übertragungselement
80 zweite Teilkupplung
81 zweite Kolben-Zylinder-Einheit
82 zweites Betätigungssystem
83 zweites Betätigungselement
84 zweite Drehlagerung
85 zweites Übertragungselement
100 Drehdurchführung
1 10 Leitungselement
120 Zwischengehäuse
121 Fluid-Raum
130 erste Getriebeeingangswelle
131 zweite Getriebeeingangswelle 40 Wälzlagerung
150 Nadellager
160 Fluid-Strömung
161 Drehdichtung
170 erster O-Ring
171 zweiter O-Ring
Claims
Patentansprüche
Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer
Verbrennungskraftmaschine,
umfassend:
- eine Trennkupplung (30), mit der Drehmoment von der
Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist,
- ein Trennkupplungsbetätigungssystem (40) zur Betätigung der Trennkupplung
(30),
- eine elektrische Maschine (50) zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor (51 ),
- eine Doppelkupplungsvorrichtung (60), mit der Drehmoment von der
elektrischen Maschine (50) und/ oder von der Trennkupplung (30) auf einen Antriebsstrang übertragbar ist, mit einer ersten Teilkupplung (70) und einer zweiten Teilkupplung (80),
- ein erstes Betätigungssystem (72) zur Betätigung der ersten Teilkupplung (70) und ein zweites Betätigungssystem (82) zur Betätigung der zweiten
Teilkupplung (80),
dadurch gekennzeichnet, dass
das Trennkupplungsbetätigungssystem (40) eine Kolben-Zylinder-Rotationseinheit (41 ) aufweist, die rotationsfest mit einer Eingangsseite (31 ) der Trennkupplung
(30) verbunden ist, so dass sie mit der Eingangsseite (31 ) der Trennkupplung (30) rotiert, und dass das erste Betätigungssystem (72) eine erste Kolben-Zylinder- Einheit (71 ) und das zweite Betätigungssystem (82) eine zweite Kolben-Zylinder- Einheit (81 ) aufweist, wobei die erste Kolben-Zylinder-Einheit (71 ) und die zweite Kolben-Zylinder-Einheit (81 ) rotationsfest in Bezug zu einem Gehäuse (1 ) des Hybridmoduls angeordnet sind.
Hybridmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsseite
(31 ) der Trennkupplung (30)
i) durch eine Zwischenwelle (10) des Hybridmoduls ausgebildet ist, oder ii) durch eine Anschlusseinrichtung (20) zum Anschluss einer externen,
insbesondere von einer Verbrennungskraftmaschine umfassten, Zwischenwelle
(10) ausgebildet ist, oder
iii) durch eine Eingangswelle (14), insbesondere eine Getriebeeingangswelle (130, 131 ), ausgebildet ist, die der rotatorischen Verbindung des Hybridmoduls mit einem Getriebe dient.
Hybridmodul nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die
Anschlusseinrichtung (20) ein Bestandteil der Trennkupplung (30), insbesondere ein Außenlamellenträger (32) der Trennkupplung (30), ist.
Hybridmodul nach einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (10) einen Fluid-Kanal (1 1 ) ausbildet zum Transport von Fluid zum Trennkupplungsbetätigungssystem (40), wobei das Hybridmodul eine
Drehdurchführung (100) aufweist, die an dem Fluid-Kanal (1 1 ) stromaufwärts angeordnet ist, um eine im Wesentlichen fluiddichte Verbindung des Fluid-Kanals
(1 1 ) zu einem vom Hybridmodul umfassten Leitungselement (1 10) zum Transport des Fluids zu realisieren.
Hybridmodul nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul ein Zwischengehäuse (120) aufweist, welches einen radialen Abstand zur
Zwischenwelle (10) aufweist und in Bezug zur Zwischenwelle (10) mittels der Drehdurchführung (100) abgedichtet ist, sodass zwischen Zwischenwelle (10) und Zwischengehäuse (120) ein Fluid-Raum (121 ) zur Aufnahme von Fluid
ausgebildet ist, wobei das Leitungselement (1 10) strömungstechnisch an diesen Fluid-Raum (121 ) angeschlossen ist.
Hybridmodul nach einem der Ansprüche 2-5, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolben (43) der Kolben-Zylinder-Rotationseinheit (41 ) axial verschieblich auf der Zwischenwelle (10) und gegenüber dieser dichtend gelagert ist.
7. Hybridmodul nach einem der Ansprüche 2, 3 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Hybridmodul wenigstens eine Eingangswelle (14), insbesondere eine Getriebeeingangswelle (130, 131 ), umfasst, die koaxial zur Zwischenwelle (10) angeordnet ist, wobei die Eingangswelle (14) einen im Wesentlichen axial verlaufenden Hohlraum (15) aufweist, durch den Fluid zum
Trennkupplungsbetätigungssystem transportierbar ist.
8. Hybridmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenwelle (10) einen Fluid-Kanal (1 1 ) ausbildet zum Transport von Fluid zum
Trennkupplungsbetätigungssystem (40), wobei der Hohlraum (15) der
Eingangswelle (14) strömungstechnisch mit dem Fluid-Kanal (1 1 ) der
Zwischenwelle (10) gekoppelt ist.
9. Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Hybridmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 sowie mit einem
Getriebe, wobei die Verbrennungskraftmaschine mit dem Hybridmodul mittels einer Zwischenwelle (10) rotationsfest verbunden ist.
10. Antriebsstrang nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der
Antriebsstrang zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Hybridmodul einen Schwingungsdämpfer, insbesondere ein Zweimassenschwungrad, aufweist, wobei das Leitungselement (1 10) des Hybridmoduls zwischen dem
Schwingungsdämpfer und dem Gehäuse (1 ) des Hybridmoduls angeordnet ist.
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