DE10154147C1 - Hybridantrieb - Google Patents
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Abstract
Hybridantrieb, enthaltend eine Kupplung zwischen einer Motorabtriebswelle (4) und einer axial dazu angeordneten Getriebeantriebswelle (16), eine mit der Motorabtriebswelle (4) drehmomentübertragend verbundene erste elektrische Maschine (6); eine mit der Getriebeantriebswelle (16) drehmomentübertragend verbundene zweite elektrische Maschine (14); vorzugsweise auch einen Torsionsschwingungsdämpfer (8), welcher mit der Motorabtriebswelle (4) drehfest verbunden ist, wobei die erste elektrische Maschine (6) mit Bezug auf die Fahrantriebsmotor-Kraftübertragungseinrichtung des Torsionsschwingungsdämpfers (8) vor dem Torsionsschwingungsdämpfer (8) mit der Motorabtriebswelle (4) drehmomentübertragend verbunden ist. Die Teile des Hybridantriebes sind axial ineinander verschachtelt.
Description
Die Erfindung betrifft einen Hybridantrieb, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Die DE 199 16 489 A1 zeigt einen derartigen Hybridantrieb, bei
welchem das Fahrantriebsgetriebe ein
Leistungsverzweigungsgetriebe ist, welches axial zwischen zwei
elektrischen Maschinen angeordnet ist. Ein
Torsionsschwingungsdämper ist räumlich und funktionell
zwischen einer Motorabtriebswelle und einer ersten
elektrischen Maschine angeordnet.
Die DE 199 37 545 A1 zeigt einen Torsionsschwingungsdämpfer,
welcher mit einer Motorabtriebswelle drehfest verbunden ist,
und eine schaltbare Kupplung, welche gemäß einer
Ausführungsform axial neben und gemäß einer anderen
Ausführungsform axial innerhalb einer elektrischen Maschine,
deren Rotor mit der Motorabtriebswelle drehfest verbunden ist,
angeordnet ist. Die DE 37 37 192 A1 zeigt einen Hybridantrieb,
bei welchem eine Kupplung teilweise axial und radial innerhalb
einer elektrischen Maschine angeordnet und ein Rotorträger der
elektrischen Maschine auch ein Drehmoment übertragendes Teil
der Kupplung ist. Die EP 0 791 495 A2 zeigt einen
Hybridantrieb mit einem Planetengetriebe axial zwischen zwei
elektrischen Maschinen, die als Innenläufer (Rotor innerhalb
des Stators) ausgebildet sind. Die DE 199 05 366 C2 zeigt eine
Kupplung und einen Drehschwingungsdämpfer axial und radial
innerhalb einer elektrischen Maschine, deren Rotor axial vor
dem Torsionsschwingungsdämpfer mit der Kurbelwelle des Fahran
triebsmotors (Verbrennungsmotors) Drehmoment übertragend
verbunden ist. DE 41 24 479 A1 zeigt einen Hybridantrieb, bei
welchem ein Planetengetriebe axial zwischen zwei elektrischen
Maschinen angeordnet ist, die als Innenläufer ausgebildet sind.
Ferner ist ein Hybridkonzept bekannt, welches in Fig. 4 der
hier beigefügten Zeichnungen dargestellt ist. Darin ist die
Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors (VM) über einen Torsions
schwingungsdämpfer (TD) mit einer Zwischenwelle verbunden. Die
Zwischenwelle ist mit zwei Kupplungen (K1, K2) versehen. Über
die eine Kupplung (K1) ist eine erste elektrische Maschine
(EM1) und eine Pumpe (P) zuschaltbar und über die zweite Kupp
lung (K2) ist eine Getriebeeingangswelle eines
Automatikgetriebes (AT) zuschaltbar. Eine zweite elektrische
Maschine (EM2) ist mit der Getriebeeingangswelle drehmoment
übertragend verbunden. Dieses Hybridkonzept ist in einem Buch
"VDI Berichte" aus dem Jahr 2000 auf Seite 635 gezeigt.
Durch die Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, den Hybrid
antrieb derart auszubilden, dass er bei mindestens gleicher
Antriebsübertragungsleistung weniger Bauraum benötigt.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die kennzeichnen
den Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
Vorzugsweise soll die Bauraumreduzierung so sein, dass mindes
tens zwei elektrische Maschinen, eine Kupplung zwischen zwei
axial zueinander angeordneten Wellen und vorzugsweise auch ein
Torsionsschwingungsdämpfer in einem Gehäuse, insbesondere einer
Gehäuseglocke untergebracht werden können, in welcher bisher
ein Drehmomentwandler stattdessen
untergebracht war für ein automatisches Getriebe, welches von
der Getriebeantriebswelle antreibbar ist, welches vorzugsweise
direkt die Getriebeeingangswelle ist. Die Motorabtriebswelle
ist vorzugsweise die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors oder
eine mit dieser drehmomentübertragend verbundene oder verbind
bare Welle.
Durch die Erfindung wird nur eine einzige Kupplung benötigt.
Ferner wird eine kürzere Baulänge erzielt, ohne dass der Bau
durchmesser vergrößert werden muss. Durch die Kombination von
zwei oder mehr gemäß der Erfindung angeordneten elektrischen
Maschinen, von welche eine mit der Motorabtriebswelle und die
andere mit der Getriebeantriebswelle je drehmomentübertragend
verbunden oder verbindbar ist, und eine einzige schaltbare
Kupplung zwischen den beiden Wellen, kann für Automatikgetriebe
der bisher übliche Drehmomentwandler ersetzt werden.
Die erste elektrische Maschine, welche mit der Motorabtriebs
welle drehmomentübertragend verbunden oder verbindbar ist, ist
vorzugsweise als Starter zum Starten des Verbrennungsmotors
ausgebildet. Mindestens eine, vorzugsweise jedoch beide elekt
rische Maschinen sind vorzugsweise derart in eine Schaltung
integriert, dass sie je nach Fahrsituation des Kraftfahrzeuges
als Elektromotor oder als Generator zur Stromerzeugung verwend
bar sind. Die beiden elektrischen Maschinen können im
Generatorbetrieb zur Energierückgewinnung bei rollendem Kraft
fahrzeug durch dessen Schwungmasse angetrieben werden. Bei
stehendem Fahrzeug und geöffneter Kupplung kann durch laufenden
Verbrennungsmotor die erste elektrische Maschine als Generator
Strom erzeugen. Beide elektrische Maschinen können für sog.
Impulsstarts im Stop-and Go-Betrieb des Kraftfahrzeuges verwen
det werden. Die zweite elektrische Maschine kann bei
abgekuppeltem Verbrennungsmotor für einen längeren Antrieb des
Kraftfahrzeuges verwendet werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den
Unteransprüchen enthalten.
Die Erfindung wird im folgenden mit Bezug auf die Zeichnungen
anhand von bevorzugten Ausführungsformen als Beispiele be
schrieben. In den Zeichnungen zeigen
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Hybridantriebes nach
der Erfindung,
Fig. 2 einen Axialschnitt durch eine bevorzugte Ausführungsform
eines Hybridantriebes nach der Erfindung,
Fig. 3 einen Axialschnitt durch eine weitere bevorzugte Ausfüh
rungsform eines Hybridantriebes nach der Erfindung,
Fig. 4 schematisch einen Hybridantrieb nach dem Stand der Tech
nik.
In den Zeichnungen sind einander entsprechende Teile mit glei
chen Bezugszahlen versehen.
Fig. 1 zeigt einen Hybridantrieb, welcher in Kraftübertragungs
richtung eines Fahrantriebsmotors 2, vorzugsweise eines
Verbrennungsmotors, nacheinander folgende Element enthält: eine
Motorabtriebswelle 4, vorzugsweise eine Kurbelwelle des
Verbrennungsmotors, eine erste elektrische Maschine 6, einen
Torsionsschwingungsdämpfer 8, eine schaltbare Fahrantriebs-
Kupplung 10, eine Getriebeantriebswelle 12, vorzugsweise eine
Getriebeeingangswelle, eine zweite elektrische Maschine 14 und
ein Fahrantriebsgetriebe 16. Diese Elemente sind alle axial zu
einer Rotations-Mittellinie 18 angeordnet. Eine Getriebeaus
gangswelle 20 kann über ein Differentialgetriebe 22
Fahrzeugräder 24 und 26 antreiben.
Der Rotor 5 der ersten elektrischen Maschine 6 ist koaxial zur
Motorabtriebswelle 4 angeordnet und mit dieser durch einen ers
ten, z. B. tellerförmigen oder plattenförmigen Rotorträger 9,
der eine zentrische Öffnung hat, drehmomentübertragend verbun
den. Der Rotor 13 der zweiten elektrischen Maschine 14 ist
koaxial zur Getriebeantriebswelle 12 angeordnet und mit dieser
durch einen zweiten, z. B. tellerförmigen oder plattenförmigen
Rotorträger 19, der eine zentrische Öffnung hat, drehmoment
übertragend verbunden.
Mindestens eine der beiden elektrischen Maschinen 6 und 14,
vorzugsweise entsprechend den Zeichnungen beide, sind Innenläu
fer, so dass ihr Rotor 5 bzw. 13 radial innerhalb ihres Stators
7 bzw. 15 angeordnet ist.
Der Primärteil 10-1 der schaltbaren Kupplung 10 ist über den
Torsionsschwingungsdämpfer 8 mit der Motorabtriebswelle 4 dreh
momentübertragend verbunden. Der Rotor 5 der ersten
elektrischen Maschine 6 ist, mit Bezug auf die Kraftübertra
gungsrichtung des Motordrehmoments des Fahrantriebsmotors 2,
vor dem Torsionsschwingungsdämpfer 8 mit der Motorabtriebswelle
4 drehmomentübertragend verbunden. Dadurch ist der Rotor 5 der
ersten elektrischen Maschine 6 ohne die Dämpfungswirkung des
Torsionsschwingungsdämpfers 8 mit der Motorabtriebswelle 4 ver
bunden.
Gemäß den bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung hat min
destens eine der beiden elektrischen Maschinen, vorzugsweise
jedoch beide elektrischen Maschinen 6 und 14 entsprechend den
Fig. 2 und 4 einen Hohlraum 28 bzw. 30 konzentrisch zur Mittel
linie 18, in welchem der Torsionsschwingungsdämpfer 8 und/oder
die Kupplung 10 unterbringbar und auch mit Teilen des Rotors
integrierbar sind. Ausführungsformen dieser Art zeigen die Fig.
2 und 3.
Die Fig. 2 und 3 zeigen ein Kurbelwellengehäuse 32 und eine
Gehäuseglocke 34, die entweder direkt oder über ein rohrartiges
Zwischengehäuse 36 zu einem Gesamtgehäuse miteinander verbunden
sind.
Die Motorabtriebswelle bzw. Kurbelwelle 4 ist im Kurbelwellen
gehäuse 32 drehbar gelagert. Die Gehäuseglocke 34 kann die
gleiche sein, wie sie bei Automatikgetrieben 16 beim Stand der
Technik zur Unterbringung eines Drehmomentwandlers verwendet
wird. In der Glocke befindet sich ein an den Glockenboden 35
angeschraubter Flansch 38.
Auf dem Flansch 38 ist über eine Lageranordnung 40 der Rotor
träger 19 des Rotors 13 der zweiten elektrischen Maschine 14
drehbar gelagert.
An diesem Rotorträger 19 der zweiten elektrischen Maschine 14
ist über eine weitere Lageranordnung 42 das eine Ende einer
Zwischenwelle 44 drehbar gelagert, deren anderes Ende durch
Zentriermittel 46 in der Kurbelwelle 4 zentriert und drehbar
gelagert ist.
Die Getriebeantriebswelle, hier die Getriebeeingangswelle 12
des Getriebes 16, ist in dem Rotorträger 19 der zweiten elekt
rischen Maschine 14 zentriert und mit deren Rotor 13 drehfest
verbunden, beispielsweise durch eine axial steckbare Verzahnung
48.
Die beiden Rotorträger 9 und 19 haben an den axial voneinander
abgewandten Enden der beiden Rotoren 9 und 19 je einen Rotor
trägerabschnitt 5-1 bzw. 13-1 quer zur Mittellinie 18, welche
die axialen äußeren Enden der Hohlräume 28 und 30 begrenzen,
deren axial inneren Enden aneinander angrenzen. Die Hohlräume
28 und 30 sind an ihrem radial äußeren Umfang durch die axiale
Erstreckung des Magnetteils des Rotors 5 bzw. des Rotors 13
begrenzt. Der Hohlraum 30 der zweiten elektrischen
Maschine 14 ist radial innen durch einen abgestuften zylindri
schen Rotorträgerabschnitt 13-2 begrenzt, welcher sich über die
Lageranordnung 40 zur Zahnkupplung bzw. Verzahnung 48 am
Antriebsende der Getriebeantriebswelle 12 erstreckt und dort
mit dieser durch die Verzahnung 48 drehfest verbunden ist. Der
zentrische Hohlraum 28 der ersten elektrischen Maschine 6 ist
radial innen durch die Zwischenwelle 44 begrenzt.
Damit liegen die beiden Hohlräume 28 und 30 axial zwischen den
beiden im wesentlichen quer zur Mittellinie 18 sich erstrecken
den Rotorträgerabschnitten 5-1 und 13-1.
Der Rotorträger 9 der ersten elektrischen Maschine 6 ist an
seinem radial inneren Rotorträgerabschnitt 5-2, welcher teller
förmig in Richtung zur Kurbelwelle 4 hin vertieft sein kann, an
dieser Kurbelwelle 4 drehfest befestigt, beispielsweise mittels
Schrauben.
Der Stator 7 der ersten elektrischen Maschine 6 ist an dem Zwi
schengehäuse 36 (oder dem Kurbelwellengehäuse 32) drehfest
befestigt. Der Stator 15 der zweiten elektrischen Maschine 14
ist in der Gehäuseglocke 34 drehfest befestigt.
Die beiden elektrischen Maschinen 6 und 14 sind auf einem Teil
ihrer axialen Länge überlappend angeordnet, wobei gemäß den
erfindungsgemäßen Ausführungsformen von Fig. 2 und 3 die einan
der benachbarten Wickelköpfe 7-1 und 15-1 einander axial
überlappend angeordnet sind.
Bei der Ausführungsform von Fig. 2 ist der Torsionsschwingungs
dämpfer 8 in dem Hohlraum 28 axial und radial vollständig
innerhalb des im wesentlichen rohrzylindrischen Rotors 5 der
ersten elektrischen Maschine 6 untergebracht. Der Torsions
schwingungsdämpfer 8 hat einen an
dem radial äußeren Ende des Rotorträgers 9 der ersten
elektrischen Maschine 6 drehfest befestigten Primärteil 8-1,
einen auf der Zwischenwelle 44 drehfest, beispielsweise durch
eine Zahn-Steckkupplung 50, drehfest befestigten Sekundärteil
8-2, und Federelemente 8-3 zur Drehmomentübertragung zwischen
dem Primärteil 8-1 und dem Sekundärteil 8-2.
Die Kupplung 10 ist vollständig in dem zentrischen Hohlraum 30
untergebracht, welcher radial außen vom Rotor 13 der zweiten
elektrischen Maschine 14, an deren hinterem Ende durch den
radial äußeren Rotorträgerabschnitt 13-1 und den radial
inneren zylindrischen Rotorträgerabschnitt 13-2 der zweiten
Maschine 14 begrenzt ist.
Die Kupplung 10 hat einen Primärteil 10-1 und einen
Sekundärteil 10-2. Der Primärteil 10-1 ist über ein
wellrohrartig ausgebildetes, axial flexibles, jedoch in
Umfangsrichtung steifes Verbindungsrohr 52 mit der
Zwischenwelle 44 drehfest verbunden, z. B. angeschweißt. Damit
ist dieser Kupplungs-Primärteil 10-1 durch die Zwischenwelle
44 mit dem Sekundärteil 8-2 des Torsionsschwingungsdämpfers 8
drehfest verbunden. Der Sekundärteil 10-2 der Kupplung 10 ist
an dem Rotorträger 19 der zweiten elektrischen Maschine 14
drehfest befestigt und dadurch mit der Getriebeantriebswelle
16 drehfest verbunden.
Zur Betätigung der Kupplung 10 dient eine
Betätigungsvorrichtung 56 (Ausrücker), die beispielsweise an
dem radialen Rotorträgerabschnitt 13-1 der zweiten
elektrischen Maschine 14 befestigt sein kann.
Die erste elektrische Maschine 6 und der
Torsionsschwingungsdämpfer 8 können in dem Kurbelgehäuse 32
und dem Zwischengehäuse 36 vormontiert werden. Die zweite
elektrische Maschine 14, die Kupplung 10 und die Zwischenwelle
44 können in der Gehäuseglocke 34 vormontiert werden und dann
auf die eine vormontierte Einheit axial aufgesteckt werden.
In Fig. 2 sind die beiden Hohlräume 28 und 30 der beiden elekt
rischen Maschinen 6 und 14 durch eine quer zur axialen
Mittellinie 18 angeordnete Dichtungsscheibe 58 voneinander
flüssigkeitsmäßig getrennt. Dadurch kann der Hohlraum 28 der
ersten elektrischen Maschine 6 ein Trockenbereich und der Hohl
raum 30 der zweiten elektrischen Maschine 14 ein Naßbereich
sein. In diesem Falle kann die Kupplung 10, ohne dass sie ein
Kupplungsgehäuse benötigt, als Naßkupplung ausgebildet sein.
In der Getriebeantriebswelle 12 und im zylindrischen, radial
inneren, Rotorträgerabschnitt 13-2 der zweiten elektrischen
Maschine 14 sind Betätigungsölkanäle 60 gebildet, die mit Betä
tigungsölkanälen 62 und 64 kommunizieren, zur Zufuhr und Abfuhr
von Betätigungsöl zur Kupplung 10 bzw. von dieser Kupplung 10.
In der Getriebeantriebswelle 12 und im Rotorträgerabschnitt 13-
1 ist je mindestens ein Kanal 66 bzw. 68 zur Kühlölzufuhr zur
Kupplung 10 gebildet. Ferner ist im Rotor 13 und/oder im Rotor
trägerabschnitt 13-1 der zweiten elektrischen Maschine 14
vorzugsweise mindestens ein Kühlölkanal 70 gebildet, durch wel
chen Kühlöl 69, nachdem es durch die Kupplung 10 geströmt ist
und diese gekühlt hat, auch durch den Rotor 13 oder Teile davon
strömt und dadurch diesen ebenfalls kühlt.
Bei der Ausführungsform von Fig. 3 ist zusätzlich zum Torsions
schwingungsdämpfer 8 auch die Kupplung 10 axial und radial
innerhalb des rohrzylindrischen Rotors 5 der ersten elektri
schen Maschine 6 angeordnet. Dies ist auch innerhalb der
elektrischen Maschine 14 möglich. Die Kupplungsbetätigungsvor
richtung 56 kann weiterhin am Rotorträgerabschnitt 13-1 der
zweiten elektrischen Maschine 14 befestigt sein. Bei allen Aus
führungsformen könnte die
Kupplungsbetätigungsvorrichtung 56 stattdessen beispielsweise
an einem Gehäuseteil befestigt sein, beispielsweise der
Gehäuseglocke 34 oder dem Flansch 38.
In Fig. 3 ist der Primärteil 10-1 der Kupplung 10 mit dem
Sekundärteil 8-2 des Torsionsschwingungsdämpfers 8 drehfest
verbunden. Der Sekundärteil 10-2 der Kupplung 10 ist durch
eine steckbare Zahnkupplung 51 mit der Zwischenwelle 44
drehfest verbunden.
Das am radial inneren Rotorträgerabschnitt 13-2 drehbar
gelagerte hintere Ende der Zwischenwelle 44 ist durch ein
Verbindungselement 53 mit diesem Rotorträgerabschnitt 13-2
drehfest verbunden. Das Verbindungselement 53 ist vorzugsweise
ähnlich dem wellrohrartigen Verbindungselement 52 von Fig. 2
wellrohrartig ausgebildet und dadurch axial flexibel, jedoch
in Drehrichtung steif. Dadurch können Taumelbewegungen der
Kurbelwelle 4 kompensiert werden.
Die Ausführungsform von Fig. 3 enthält keine Dichtungsplatte
58 zwischen den beiden Hohlräumen 28 und 30, so dass sie
trennungsfrei ineinander axial übergehen. Die Kupplung 10 von
Fig. 3 ist beispielsweise eine Trockenkupplung.
Gemäß anderer Ausführungsform kann auch hier eine
Dichtungsplatte 58 entsprechend Fig. 2 vorgesehen werden. In
diesem Falle kann der Hohlraum 28 als Naßbereich und der
Hohlraum 30 als Trockenbereich, oder umgekehrt ausgebildet
werden.
Fig. 3 ist mit Ausnahme der beschriebenen Unterschiede
identisch mit Fig. 2, so dass die bereits beschriebenen
Details in Fig. 3 mit gleichen Bezugszahlen versehen sind,
jedoch nicht nochmals beschrieben werden.
Bei allen Ausführungsformen können anstelle von zwei
elektrischen Maschinen auch mehr elektrische Maschinen 6 bzw.
14 verwendet werden. Anstelle von Innenläufern können Außenläu
fer verwendet werden.
Das Verwenden von zwei als Innenläufer ausgebildeten elektri
schen Maschinen 6 und 14 ermöglicht eine Integration einer
Kupplung 10 innerhalb eines Rotors einer dieser Maschinen.
Der Innenlamellenträger der schaltbaren Lamellen-Kupplung 10
von Fig. 2 ist über das flexible Rohr 52, durch welches ein
Ausgleich von Taumelbewegungen der Zwischenwelle 44 erfolgt, an
der Zwischenwelle 44 drehfest befestigt.
Durch die Erfindung ist eine bauraumoptimierte Lagerung des
gesamten Systems gegeben, durch welche der benötigte Bauraum
sehr klein wird.
Der Gehäuseinnenraum kann durch eine Dichtungsscheibe 58 und
einen integrierten Gleitring, auf einfache Weise in einen Naß
bereich und einen Trockenbereich aufgeteilt werden.
Die Zuführung von Kühlöl für die Kupplung 10 kann auf einfache
Weise durch einen Rotorträger einer der elektrischen Maschinen
erfolgen, ebenso kann die Kühlung der Statoren der elektrischen
Maschinen 6, 14 derart erfolgen.
Durch axiale Überlappung der Wickelköpfe 7-1 und 15-1 der e
lektrischen Maschinen 6, 14 wird der erforderliche Bauraum
verkürzt.
Der Torsionsschwingungsdämpfer 8 dämpft Torsionsschwingungen im
Antriebsstrang und gleicht Taumelbewegungen der Kurbelwelle 4
aus.
Die Betätigungsölzuführung für die als Lamellenkupplung ausge
bildete Kupplung 10 und die Kühlölführung kann über radiale
Bohrungen und axiale Bohrungen der Getriebeeingangswelle und
von dort durch den mit rotierenden Rotorträger einer der elekt
rischen Maschinen 6 und/oder 14 zu den Lamellen der Kupplung 10
erfolgen. Dadurch kann ein solcher Hybridantrieb mit elektri
schen Maschinen in einem Standardgehäuse bzw. einer
Gehäuseglocke untergebracht werden, in welcher bisher ein Dreh
momentwandler für ein Automatikgetriebe untergebracht war.
Dadurch sind in der Umgebung der Gehäuseglocke keinerlei Ände
rungen am Fahrzeug erforderlich.
Das Fahrantriebsgetriebe 16 kann ein manuell oder vorzugsweise
automatisch schaltbares Getriebe sein.
Claims (17)
1. Hybridantrieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge, enthaltend
eine Motorabtriebswelle (4) eines Fahrantriebsmotors (2);
eine zur Motorabtriebswelle (4) axial angeordnete
Getriebeantriebswelle (12) eines Fahrantriebsgetriebes
(16); eine schaltbare Kupplung (10), welche zum
drehmomentübertragenden Verbinden der Motorabtriebswelle
(4) mit der Getriebeantriebswelle (12) koaxial zur
Rotations-Mittellinie (18) der beiden Wellen angeordnet
ist; eine erste elektrische Maschine (6) koaxial zur
Rotations-Mittellinie (18), die einen Stator (7) und einen
Rotor (5) aufweist und deren Rotor (5) mit der
Motorabtriebswelle (4) drehmomentübertragend verbunden
oder verbindbar ist; eine zweite elektrische Maschine (14)
koaxial zur Rotations-Mittellinie (18), die einen Stator
(15) und einen Rotor (13) aufweist, dadurch
gekennzeichnet, dass in Kraftübertragungsrichtung vom
Fahrantriebsmotor (2) her gesehen die beiden elektrischen
Maschinen (6, 14) räumlich zwischen dem Fahrantriebsmotor
(2) und dem Fahrantriebsgetriebe (16) angeordnet sind,
dass der Rotor (13) der zweiten elektrischen Maschine (14)
mit der Getriebeantriebswelle (12) drehmomentübertragend
verbunden oder verbindbar ist, und dass die beiden
elektrischen Maschinen (6, 14) einander mindestens
teilweise axial überlappend angeordnet sind, wobei
mindestens die Wickelköpfe (7-1, 15-1) ihrer elektrischen
Wicklungen axial überlappend angeordnet sind.
2. Hybridantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass der Primärteil (10-1) der Kupplung (10) über einen
Torsionsschwingungsdämpfer (8) mit der Motorabtriebswelle
(4) drehfest verbunden oder verbindbar ist, wobei der
Rotor (5) der ersten elektrischen Maschine (6), mit. Bezug
auf die Fahrantriebsmotor-Kraftübertragungsrichtung des
Torsionsschwingungsdämpfers (8), vor dem
Torsionsschwingungsdämpfer (8) mit der Motorabtriebswelle
(4) drehmomentübertragend verbunden oder verbindbar ist.
3. Hybrindantrieb nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
dass der Torsionsschwingungsdämpfer (8) mindestens
teilweise axial und radial innerhalb der ersten
elektrischen Maschine (6) angeordnet ist.
4. Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) mindestens
teilweise axial und radial innerhalb einer der beiden
elektrischen Maschinen (6, 14)angeordnet ist.
5. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) mindestens
teilweise axial und radial innerhalb der zweiten
elektrischen Maschine (14) angeordnet und in diese
integriert ist, wobei ein Rotorträger (19) der zweiten
elektrischen Maschine (14) auch ein
drehmomentübertragendes Teil der Kupplung (10) ist.
6. Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Motorabtriebswelle (4)
die Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors ist.
7. Hybrindantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeantriebswelle
(12) eine Getriebeeingangswelle ist.
8. Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der beiden
elektrischen Maschinen (6, 14) ein Innenläufer ist.
9. Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass beide elektrische Maschinen
(6, 14) Innenläufer sind.
10. Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (13) der zweiten
elektrischen Maschine (14) an einem nicht rotierenden Teil
(34), welches ein Gehäuse oder ein daran befestigtes
Element ist, drehbar gelagert ist, und dass der Rotor (13)
der zweiten elektrischen Maschine (14) die
Getriebeantriebswelle (16) aufnimmt.
11. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass der
Torsionsschwingungsdämpfer (8) mindestens teilweise radial
und axial innerhalb der ersten elektrischen Maschine (6)
angeordnet ist, dass die Kupplung (10) mindestens
teilweise radial und axial innerhalb der zweiten
elektrischen Maschine (14) angeordnet ist.
12. Hybridantrieb nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zwischenwelle (44) vorgesehen ist, die ein an
der Motorabtriebswelle (4) zentriertes Ende und ein an
einem Rotorteil (19) der zweiten elektrischen Maschine
(14) zentriertes Ende aufweist, und dass die Zwischenwelle
(44) mit dem Sekundärteil (8-3) des
Torsionsschwingungsdämpfers (8) und mit dem Primärteil
(10-1) der Kupplung (10) je drehmomentübertragend
verbunden oder verbindbar ist.
13. Hybridantrieb nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet,
dass die Antriebsverbindung von der Zwischenwelle (49) zum
Primärteil (10-1) der Kupplung (10) ein flexibles
Verbindungselement (52) zum Ausgleich von Taumelbewegungen
der Motorabtriebswelle (4) aufweist.
14. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch
gekennzeichnet, dass in einem Gehäuse (32, 34, 36) axial
nebeneinanderliegend ein Trockenbereich und ein Naßbereich
gebildet sind, die durch eine Dichtungsscheibe (58), die
sich quer zur Rotations-Mittellinie (18) erstreckt,
voneinander getrennt sind, dass die Kupplung (10) eine
Naßkupplung ist, dass die Kupplung (10) und die zweite
elektrische Maschine (14) im Naßbereich angeordnet sind,
und dass die erste elektrische Maschine (6) und der
Torsionsschwingungsdämpfer (8) im Trockenbereich
angeordnet sind.
15. Hybridantrieb nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, dass die Kupplung (10) auf der axialen
Seite des Torsionsschwingungsdämpfers (8) angeordnet ist,
die von der Motorabtriebswelle (4) axial abgewandt ist,
dass die Kupplung (10) und der Torsionsschwingungsdämpfer
(8) je mindestens teilweise radial und axial innerhalb der
ersten elektrischen Maschine (6) angeordnet sind.
16. Hybridantrieb nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet,
dass eine Zwischenwelle (44) vorgesehen ist, die ein an
der Motorabtriebswelle (4) zentriertes Ende und ein an
einem Rotorteil (19) der zweiten elektrischen Maschine
(14) zentriertes Ende aufweist, dass die Zwischenwelle
(44) mit dem Sekundärteil (10-2) der Kupplung (10) und mit
dem Rotorteil (19) der zweiten elektrischen Maschine (14)
je drehmomentübertragend verbunden oder verbindbar ist.
17. Hybridantrieb nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Getriebeantriebswelle
(16) mindestens ein Kühlölkanal (66) zur Zufuhr von Kühlöl
zur Kupplung (10) vorgesehen ist, und dass ein Kühlölweg
(70) von der Kupplung (10) zu mindestens einer der beiden
elektrischen Maschinen (14) vorgesehen ist, durch welchen
Kühlöl nach der Kupplung (10) zu dieser elektrischen
Maschine (14) und an Teilen dieser elektrischen Maschine
entlang strömen kann, um diese elektrische Maschine zu
kühlen.
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