DE102013006429B4

DE102013006429B4 - Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102013006429B4
Application number: DE102013006429.5A
Authority: DE
Inventors: Rainer Ahrens; Frank Müller
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2013-04-13
Filing date: 2013-04-13
Publication date: 2023-03-16
Anticipated expiration: 2033-04-14
Also published as: CN104097499B; DE102013006429A1; CN104097499A

Abstract

Hybridantriebsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (3), wobei die elektrische Maschine (3) einen Rotor (4) und einen Stator (5) aufweist, wobei dem Rotor (4) eine Trennkupplung (K0) zugeordnet ist, wobei eine von einem Verbrennungsmotor antreibbare Antriebswelle (6) vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle (6) mittels der Trennkupplung (K0) mit dem Rotor (4) koppelbar ist, wobei mindestens eine Getriebeeingangswelle (8, 9) über jeweils eine Reibkupplung (K1, K2) mit dem Rotor (4) koppelbar ist, wobei die Trennkupplung (K0) und die mindestens eine Reibkupplung (K1, K2) innerhalb eines gemeinsamen Nassraumes (36) angeordnet sind, wobei eine Kühlmittelversorgung (17) eine Kühlmittelleitung (18) zur Versorgung des Nassraumes (36) mit einem Kühlmittel (27) aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung (18) in den Nassraum (36) mündet, wobei die Kühlmittelleitung (18) zur Trennkupplung (K0) führt, wobei das Kühlmittel (27) zur Trennkupplung (K0) leitbar, insbesondere pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste hohle Getriebeeingangswelle (8) vorgesehen ist, wobei innerhalb der Getriebeeingangswelle (8) ein Zuleitungsrohr (19) vorgesehen ist, wobei über das Zuleitungsrohr (19) ein Druckmittel (26) funktional wirksam zu einem der Trennkupplung (K0) zugeordneten Betätigungsraum leitbar ist, wobei zwischen der Getriebeeingangswelle (8) und dem Zuleitungsrohr (19) ein Ringraum (28) ausgebildet ist, wobei der Ringraum (28) Teil der Kühlmittelversorgung(17) der Trennkupplung (K0) ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle (8) zum einen eine Kühlmitteleinlassöffnung (29) und zum anderen eine Kühlmittelauslassöffnung (30) aufweist, dass ein Gehäuse (15) vorgesehen ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle (8) in dem Gehäuse (15) mittels eines Lagers (14) gelagert ist, wobei ein Deckel (16) eine entsprechende Öffnung des Gehäuses (15) abschließt, und wobei das Druckmittel (26) für die Betätigung der Trennkupplung (K0) über den Deckel (16) dem Zuleitungsrohr (19) zugeführt wird und dass das Kühlmittel (27) mittels der Kühlmittelleitung (18) zwischen den Lager (14) und den Deckel (16) zugeführt wird, wobei die erste, innere Getriebeeingangswelle (8) gegenüber dem Deckel (16) durch einen Dichtring (21) abgedichtet ist und wobei das Lager (14) als wenigstens einseitig abgedichtetes Lager ausgeführt ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine, wobei die elektrische Maschine einen Rotor und einen Stator aufweist, wobei dem Rotor eine Trennkupplung zugeordnet ist, wobei eine von einem Verbrennungsmotor antreibbare Antriebswelle vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle mittels der Trennkupplung mit dem Rotor koppelbar ist, wobei mindestens eine Getriebeeingangswelle über jeweils eine Reibkupplung mit dem Rotor koppelbar ist, wobei die Trennkupplung und die mindestens eine Reibkupplung innerhalb eines gemeinsamen Nassraumes angeordnet sind, wobei eine Kühlmittelversorgung eine Kühlmittelleitung zur Versorgung des Nassraumes mit einem Kühlmittel aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung in den Nassraum mündet.
Aus der DE 10 2009 038 344 A1 ist eine Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Es ist ein äußeres Gehäuse vorgesehen, wobei das Gehäuse einen gemeinsamen Nassraum für die darin befindlichen Komponenten begrenzt. Eine als Innenläufer ausgestaltete elektrische Maschine weist einen gehäusefesten Stator und einen radial innerhalb des Stators auf einem Rotorträger befestigten, rotierbaren Rotor auf. Eine Antriebswelle ist mit dem Rotor über eine Trennkupplung koppelbar. Die Trennkupplung ist als Lamellenkupplung ausgestaltet. Die Hybridantriebsanordnung weist zwei Ausgangswellen auf, die über eine Doppelkupplung mit dem Rotor koppelbar sind. Die Doppelkupplung weist zwei Reibkupplungen auf. Der Rotor, die Trennkupplung und die beiden Reibkupplungen sind in einem gemeinsamen Nassraum angeordnet. Eine Betätigungsvorrichtung der Trennkupplung umfasst einen Druckraum. Der Druckraum steht über eine Drehdurchführung mit einem in der Antriebswelle ausgebildeten Hydraulikkanal in Verbindung.
Aus der WO 2008/025691 A1 ist eine Hybridantriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt. Die Hybridantriebsanordnung ist zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Fahrzeuggetriebe angeordnet und weist eine elektrische Maschine auf. Die elektrische Maschine weist mindestens einen Rotor und einen Stator auf. Die elektrische Maschine ist als Motor oder als Generator betreibbar. Radial innerhalb der elektrischen Maschine ist eine nasslaufende Trennkupplung angeordnet. Der Rotor der elektrischen Maschine ist auf einem Rotorträger befestigt, welcher in seinem Innenraum eine hydraulisch gesteuerte nasslaufende Lamellenkupplung, nämlich die Trennkupplung aufweist. Der Innenraum des Rotorträgers ist als abgedichteter Nassraum ausgebildet. Das Fahrzeuggetriebe weist eine Getriebeeingangswelle und ein Getriebegehäuse auf. Ein Kühlmittel, beispielsweise ein Kühlöl wird mittels einer zentralen Kühlmittelversorgung zur Hybridantriebsanordnung zu- und abgeführt. Die Kühlmittelversorgung geht in einem im Wesentlichen geschlossenen Kühlmittel-Kreislauf über. Das Kühlmittel wird insbesondere zur Kühlung der Trennkupplung genutzt, aber beispielsweise auch zur Schmierung der im Kühlmittel-Kreislauf angeordneten Lager und als Druckflüssigkeit in einem Druckausgleichsraum. Die zentrale Kühlmittelversorgung ist begrenzt durch eine mit einem Getriebegehäuse drehfest verbundene Hohlachse und der innerhalb der Hohlachse befindlichen Getriebeeingangswelle, wobei der Kühlmittel-Kreislauf außerhalb der Hohlachse und innerhalb des Rotors der elektrischen Maschine vorgesehen ist. Innerhalb der Hohlachse ist eine Buchse vorhanden und innerhalb der Buchse befindet sich die Getriebeeingangswelle. Die Buchse trennt in der zentralen Kühlmittelversorgung die Zu- und Abflussleitungen für das Kühlmittel voneinander, wobei der Zufluss zwischen der Buchse und der Hohlachse und der Abfluss zwischen der Buchse und der Getriebeeingangswelle erfolgt. Das Kühlmittel wird von der zentralen Kühlmittelversorgung durch mindestens eine zuführende Kühlmittelleitung in den Kühlmittel-Kreislauf zugeführt und durch angrenzende Bauteile, beispielsweise einen Rotorträger, radial nach außen zur Innenseite des Rotors der elektrischen Maschine geführt. Von der Innenseite des Rotors wird das Kühlmittel durch die Trennkupplung radial nach innen zurück zur Getriebeeingangswelle und zu der zentralen Kühlmittelversorgung geführt.
Aus der DE 10 2007 003 107 A1 ist eine Hybridantriebsanordnung mit einer elektrischen Maschine, nämlich mit einem Elektromotor bekannt. Der Elektromotor weist einen Rotor und einen Stator auf. Dem Rotor ist eine Trennkupplung zugeordnet. Eine Antriebswelle ist von einem Verbrennungsmotor antreibbar. Die Antriebswelle ist mittels der Trennkupplung mit dem Rotor koppelbar. Es sind zwei Getriebeeingangswellen über jeweils eine Reibkupplung mit dem Rotor koppelbar. Dem Rotor ist eine Doppelkupplung mit zwei Reibkupplungen nachgeschaltet. Dieses Kupplungssystem weist einen stillstehenden, hülsenförmigen Kupplungsträger auf, wobei die drei Kupplungen auf dem Kupplungsträger gelagert sind. Diese insgesamt drei Kupplungen, nämlich die Trennkupplung und die beiden Reibkupplungen der Doppelkupplung sind durch den Kupplungsträger hindurch mit Druck- und Kühlöl versorgbar. Die Trennkupplung und die beiden Reibkupplungen sind radial zueinander geschachtelt in einem gemeinsamen Nassraum angeordnet, wobei die Trennkupplung radial außerhalb der beiden Reibkupplungen angeordnet ist. Zur Kühlung der entsprechenden Reibkupplungen tritt das Kühlöl aus einem Kanal des Kupplungsträgers aus und durchströmt die drei radial zueinander angeordneten Kupplungen, wobei das Kühlöl die Trennkupplung zuletzt erreicht.
Im Stand der Technik erfolgt die Kühlmittelversorgung dadurch, dass innerhalb des Nassraums das Kühlmittel, nämlich das Kühlöl durch die Schwerkraft oder durch die Fliehkraft an die Trennkupplung gelangt. Beim ersten Betrieb bzw. Start des Kraftfahrzeugs kann es zu einer verzögerten Versorgung der Trennkupplung mit dem Kühlmittel kommen. Das oben beschriebene System ist daher noch nicht optimal ausgebildet.
Aus der gattungsgemäßen DE 10 2009 038 198 A1 ist eine Hybridantriebsanordnung gemäß des Oberbegriffs des Anspruchs 1 und 2 bekannt, bei welchen nämlich die Kühlmittelleitung zur Trennkupplung führt und das Kühlmittel zur Trennkupplung leitbar, insbesondere pressbar ist. Solche Anordnungen sind weiterhin auch aus der DE 10 2010 014 675 A1 und US 6 533 692 B1 bekannt.
Somit ist eine schnelle und direkte Kühlmittelzuführung zur Trennkupplung gewährleistet, auch beim Start des Kraftfahrzeugs. Das Kühlmittel, nämlich das Kühlöl wird vorzugsweise aktiv durch die Kühlmittelleitung zur Trennkupplung gepresst. Dadurch kann die Leistung der Trennkupplung erheblich gesteigert werden. Eine Zeitverzögerung der Kühlmittelversorgung zur Trennkupplung ist damit vermieden. Eine Überlastung der Trennkupplung ist dadurch vermieden. In besonders bevorzugter Ausgestaltung erstreckt sich die Kühlmittelversorgung zumindest teilweise zentral innerhalb einer ersten Getriebeeingangswelle.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde die oben beschriebene Hybridantriebsanordnung weiterzubilden, insbesondere die Anordnung der Kühlmittelleitung und der Druckmittelleitung zur Versorgung der Trennkupplung auszugestalten.
Diese zuvor aufgezeigte Aufgabe wird durch Anspruch 1 und nebengeordneten Anspruch 2 gelöst, Innerhalb der ersten Getriebeeingangswelle ist die Kühlmittelleitung und eine Druckmittelleitung zur Versorgung der Trennkupplung vorgesehen. Die Druckmittelleitung ist zumindest teilweise durch ein sich innerhalb der ersten Getriebeeingangswelle erstreckendes Zuleitungsrohr gebildet. Durch das Zuleitungsrohr kann ein Druckmittel, insbesondere ein Drucköl zur Trennkupplung geleitet werden. Innerhalb der Antriebswelle sind zum einen die Kühlmittelleitung und zum anderen die Druckmittelleitung für die Trennkupplung vorgesehen bzw. ausgebildet, wobei die Kühlmittelleitung durch einen Ringraum gebildet ist. Der Ringraum und damit die Kühlmittelleitung sind durch das Zuleitungsrohr für das Drucköl begrenzt. Innerhalb des Zuleitungsrohrs wird das Druckmittel, insbesondere ein Drucköl zu der Trennkupplung geleitet. Die Getriebeeingangswelle weist im Bereich des Ringraumes zum einen eine Kühlmitteleinlassöffnung und zum anderen eine Kühlmittelauslassöffnung auf. Die Antriebswelle und die Getriebeeingangswelle sind koaxial zueinander angeordnet, wobei die Antriebswelle einen Flansch aufweist. Der Flansch weist mindestens ein Kühlmittelkanal und/oder mindestens einen Druckmittelkanal auf, wobei der Druckmittelkanal mit dem Zuleitungsrohr funktional in Verbindung steht und der Kühlmittelkanal mit dem Ringraum funktional wirksam in Verbindung steht. Sowohl der Kühlmittelkanal und der Druckmittelkanal in dem Flansch, als auch die Kühlmittelauslassöffnung und die Druckmittelauslassöffnung in der Getriebeeingangswelle sind gegeneinander axial versetzt und die Druck- und Kühlräume sind voneinander durch einen Dichtring zwischen der Getriebeeingangswelle und dem Flansch getrennt. Der Kühlmittelkanal und der Druckmittelkanal sind vorzugsweise gegeneinander verdreht in dem Flansch angeordnet und vorzugsweise sind je paarweise symmetrisch um die Achse angeordnet, um keine Unwucht der Antriebelle zu verursachen. Am Flansch ist vorzugsweise auch ein Innenlamellenträger der Trennkupplung K0 befestigt. Der Kühlmittelkanal mündet vorzugsweise radial innerhalb der Trennkupplung. Hierdurch ist eine direkte Kühlmittelversorgung der Trennkupplung sichergestellt. Das Zuleitungsrohr kann insbesondere als Aluminiumrohr ausgebildet sein. Das Zuleitungsrohr kann mit Kunststoff umspritzt werden. Das Zuleitungsrohr ist gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle an den Enden jeweils durch O-Ringe abgedichtet und im Wesentlichen in seiner Mitte funktional wirksam an der Innenumfangsfläche der Getriebeeingangswelle abgestützt. Das Zuleitungsrohr wird in der ersten Getriebeeingangswelle vorzugsweise mittels Haltenasen gehalten. Eine zweite, hohle Getriebeeingangswelle kann mittels entsprechender Radiallager auf der ersten Getriebeeingangswelle gelagert sein. In der ersten Getriebeeingangswelle ist eine Bohrung insbesondere mit einer Blende vorgesehen, die das Kühlmittel aus dem Ringraum zu den zwei Radiallagern der zweiten Getriebeeingangswelle führt. In der Antriebswelle sind Bohrungen für das Kühlmittel und insbesondere auch Bohrungen zur Schmierung der Lager für den Rotor und die Antriebswelle vorgesehen. Die Kühlung der Trennkupplung ist hierdurch sichergestellt. Bei einer Elektrofahrt bis ca. 80 km/h und wenn der Motor kalt ist, kann das Kraftfahrzeug rein elektrisch fahren, wonach die Trennkupplung geschlossen wird, um die Antriebswelle drehfest mit dem Rotor zu verbinden. Durch diese Ausgestaltung werden ein (Radial-)Lager zwischen der ersten Getriebeeingangswelle und der Antriebswelle auch bei geöffneter Kupplung K0 ausreichend geschmiert, da die Kühlmittelleitung als Druckleitung ausgestaltet ist und mit Öl befüllt ist. Die eingangs genannten Nachteile sind dadurch vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten, die erfindungsgemäße Hybridantriebsanordnung in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 und 2 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird nun eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert.
In der Zeichnung zeigt:

1 in einer schematischen, längs geschnittenen Darstellung eine erfindungsgemäße Hybridantriebsanordnung mit einem Doppelkupplungsgetriebe,
2 in einer schematischen, geschnittenen Detaildarstellung einen Teil der Hybridantriebsanordnung, nämlich einen motorseitigen Endbereich einer ersten Getriebeeingangswelle und einer Antriebswelle,
3 in einer schematischen, geschnittenen Detaildarstellung einen getriebeseitigen Endbereich der ersten Getriebeeingangswelle, und
4 in einer schematischen, geschnittenen Detaildarstellung den motorseitigen Endbereich der ersten Getriebeeingangswelle und eine koaxial hierzu angeordnete Antriebswelle mit einem Flansch.

In 1 ist eine Hybridantriebsanordnung 1 mit einem Doppelkupplungsgetriebe 2 gut zu erkennen. Das Doppelkupplungsgetriebe 2 und damit auch die Hybridantriebsanordnung 1 ist Teil eines nicht näher bezeichneten Antriebsstrang eines, nicht im einzelnen dargestellten Kraftfahrzeuges. Die Hybridantriebsanordnung 1 weist eine elektrische Maschine 3 auf. Die elektrische Maschine 3 ist als Innenläufer ausgestaltet und weist einen rotierbaren Rotor 4 und einen gehäusefesten Stator 5 auf. Die elektrische Maschine 3 kann als Generator oder als Motor arbeiten.
Ferner weist die Hybridantriebsanordnung 1 eine Antriebswelle 6 auf. Die Antriebswelle 6 ist von einem Verbrennungsmotor (nicht dargestellt) antreibbar. Die Antriebswelle 6 ist mit einem Zweimassenschwungrad 7 verbunden. Die Antriebswelle 6 ist funktional wirksam mit dem Rotor 4 koppelbar. Die Antriebswelle 6 kann mittels einer Trennkupplung K0 angekuppelt oder abgekuppelt werden. Der Verbrennungsmotor ist daher mittels der Trennkupplung K0 an- oder abkuppelbar. Die vorliegende Ausgestaltung ist vorzugsweise als Parallel-Hybrid ausgestaltet, bei dem der Verbrennungsmotor und die elektrische Maschine 3 in additiver Weise wirken können.
Dies hat beispielsweise beim rein elektrischen Betrieb oder im Fall der Bremskraftrekuperation den Vorteil, dass das Schleppmoment des Verbrennungsmotors ausgeschaltet werden kann. Der Rotor 4 bildet hier den Eingang der nachgeschalteten Doppelkupplung. Das nachgeschaltete Getriebe ist hier als Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Reibkupplung K1 und K2 ausgebildet.
Die Trennkupplung K0 und die beiden Reibkupplungen K1 und K2 sind als Lamellenkupplungen ausgebildet. Die entsprechenden Lamellenpakete (nicht näher bezeichnet) weisen wechselweise geschichtete Innenlamellen und Außenlamellen auf. Die Innenlamellen sind jeweils axial verschieblich, aber drehfest an einem Innenlamellenträger angeordnet und die Außenlamellen sind drehfest aber axial verschieblich an einem Außenlamellenträger angeordnet (nicht näher bezeichnet). Die beiden Reibkupplungen K1 und K2 sind hier radial zueinander geschachtelt angeordnet. Die Trennkupplung K0 ist hier radial innerhalb des Rotors 4 angeordnet. Die Innenlamellen der Trennkupplung K0 sind an einem Innenlamellenträger (nicht näher bezeichnet) angeordnet, der von der Antriebswelle 6 angetrieben wird. Die Außenlamellen der Trennkupplung K0 sind drehfest mit dem Rotor 4 verbunden. Der Rotor 4 ist drehfest mit einem Außenlamellenträger der Reibkupplung K2 verbunden, wobei dieser Außenlamellenträger wiederum drehfest mit einem Außenlamellenträger der Reibkupplung K1 verbunden ist. Die beiden Innenlamellenträger der Reibkupplung K1 und K2 sind jeweils mit einer Getriebeeingangswelle 8, 9 drehfest verbunden. Der Innenlamellenträger der ersten Reibkupplung K1 ist mit einer ersten Getriebeeingangswelle 8 drehfest verbunden. Der Innenlamellenträger der Reibkupplung K2 ist mit einer zweiten Getriebeeingangswelle 9 drehfest und funktional wirksam verbunden. Die erste Getriebeeingangswelle 8 und die zweite Getriebeeingangswelle 9 sind koaxial zueinander angeordnet und ineinander geschachtelt. Die erste Getriebeeingangswelle 8 ist innerhalb der zweiten Getriebeeingangswelle 9 angeordnet. Die zweite Getriebeeingangswelle 9 ist als Hohlwelle ausgebildet. Die erste Getriebeeingangswelle 8 ist vorzugsweise auch als Hohlwelle ausgebildet. Die beiden Getriebeeingangswellen 8 und 9 und die Antriebswelle 6 sind koaxial zueinander angeordnet. Die Antriebswelle 6 weist einen hohlen Endbereich 10 auf, wobei ein Endstummel 11 der ersten Getriebeeingangswelle 8 mittels eines (Radial-)Lagers 12 innerhalb des hohlen Endbereiches 10 gelagert ist.
Die erste Getriebeeingangswelle 8 und die zweite Getriebeeingangswelle 9 treiben nun entsprechende Getriebeteilsysteme an. Das eine Getriebeteilsystem weist die geraden Gangstufen und das andere Getriebeteilsystem weist die ungeraden Gangstufen auf.
In den 1, 2 und 4 ist gut zu erkennen, dass der Endbereich 10 der Antriebswelle 6 einen Flansch 13 aufweist. Der Flansch 13 ist drehfest mit dem entsprechenden Innenlamellenträger der Trennkupplung K0 verbunden.
Am anderen, getriebeseitigen Ende (vgl. 1, 3) der ersten Getriebeeingangswelle 8 ist diese mittels eines weiteren Lagers 14 innerhalb eines Gehäuses 15 gelagert. Das Gehäuse 15 weist dabei eine zentrale Öffnung (nicht näher bezeichnet) auf, die mit einem Deckel 16 verschlossen ist. Die erste Getriebeeingangswelle 8 wird an den Enden jeweils durch einen O-Ring 21 vorgesehen, und dadurch gegenüber dem Deckel 16 bzw. der Antriebswelle 6 abgedichtet.
Die Trennkupplung K0 und die beiden Reibkupplungen K1, K2 sind innerhalb eines gemeinsamen Nassraumes 36 angeordnet. Eine Kühlmittelversorgung 17 weist eine Kühlmittelleitung 18 zur Versorgung des Nassraumes 36 mit einem Kühlmittel 27 auf. Die Kühlmittelleitung 18 mündet in den Nassraum 36.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun dadurch vermieden, dass die Kühlmittelleitung 18 zur Trennkupplung K0 führt (vgl. 4), wobei das Kühlmittel 27 zur Trennkupplung K0 leitbar, insbesondere pressbar ist.
Dies hat den Vorteil, dass eine besonders schnelle Kühlölversorgung der Trennkupplung K0 sichergestellt ist. Eine Überlastung der Trennkupplung K0 ist dadurch auf besonders sichere Weise vermieden.
Die Kühlmittelleitung 18 ist insgesamt durch unterschiedliche Bauteile begrenzt und weist damit unterschiedliche Abschnitte auf.
Innerhalb der ersten, hohlen Getriebeeingangswelle 8 ist ein Zuleitungsrohr 19 vorgesehen, wobei über das Zuleitungsrohr 19 ein Druckmittel 26, insbesondere Drucköl funktional wirksam zu einem der Trennkupplung K0 zugeordneten Betätigungsraum (nicht näher bezeichnet) leitbar ist, wobei zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 8 und dem Zuleitungsrohr 19 ein Ringraum 28 ausgebildet ist. Der Ringraum 28 ist Teil der Kühlmittelversorgung 17 und damit der Kühlmittelleitung 18 der Trennkupplung K0. Die erste Getriebeeingangswelle 8 weist dabei im Bereich des Ringraumes 28 zum einen eine Kühlmitteleinlassöffnung 29 und zum anderen eine Kühlmittelauslassöffnung 30 auf.
Das Zuleitungsrohr 19 kann als Aluminiumrohr ausgebildet sein. Das Aluminiumrohr kann mit Kunststoff ausgespritzt sein. Das Zuleitungsrohr 19 wird an den Enden jeweils durch ein O-Ring 20 gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle 8 abgedichtet. Vorzugsweise ist ca. in der Mitte des Zuleitungsrohrs 19 eine Abstützung 22 vorgesehen.
Es ist denkbar, dass das Zuleitungsrohr 19 Haltenasen 23 zur Halterung innerhalb der ersten Getriebeeingangswelle 8 aufweist. Die Haltenasen 23 sind hier am getriebeseitigen Ende des Zuleitungsrohrs 19 angeordnet. Die Haltenasen 23 greifen in entsprechende Nut 24 an der Innenumfangsfläche der ersten Getriebeeingangswelle 8 ein.
Der Deckel 16 weist eine Druckleitung 25 auf, die in das Zuleitungsrohr 19 mündet. Die Druckleitung 25 in dem Deckel 16 ist gegenüber der Kühlölzufuhrraum durch den O-Ring 21 in der ersten Getriebeeingangswelle 8 abgedichtet. Durch diese Druckleitung 25 kann nun das Druckmittel 26, beziehungsweise hier das Drucköl in das Zuleitungsrohr 19 gepumpt werden. Durch das Zuleitungsrohr 19 wird das Drucköl beziehungsweise das Druckmittel 26 zur Betätigung der Trennkupplung K0 gepresst. Die Fließrichtung des Druckmittels 26 ist in 2 durch die Pfeile angedeutet. Die Fließrichtung des Kühlmittels 27 ist ebenfalls durch Pfeile angedeutet.
Zwischen der Innenumfangsfläche der ersten Getriebeeingangswelle 8 und der Außenumfangsfläche des Zuleitungsrohrs 19 ist der Ringraum 28 ausgebildet. Durch diesen Ringraum 28 wird das Kühlmittel 27 geleitet. Die erste Getriebeeingangswelle 8 weist am getriebeseitigen Ende (vgl. 3) wenigstens eine Kühlmitteleinlassöffnung 29 auf, die in den Ringraum 28 mündet. Diese Kühlmitteleinlassöffnung 29 ist zwischen dem Lager 14 und dem Deckel 16 angeordnet. Das Lager 14 ist als wenigstens einseitig abgedichtetes Lager ausgeführt. Das Kühlöl wird zwischen den Lager 14 und den Deckel 16 zugeführt, wobei dieser Kühlölzufuhrraum einseitig durch den O-Ring 21 und andersseitig durch die Dichtung des Lagers 14 abgedichtet ist. Da das Kühlöl keinen großen Druck aufweist, ist solche Dichtung völlig ausreichend und eine eventuelle kleine Leckage ist, bei vorzugsweiser Verwendung eines gemeinsamen Öls sowohl wie Kühlung bzw. Betätigung der Kupplungen als auch für Schmierung des Getriebes, nicht schädlich. Am anderen Ende weist die Getriebeeingangswelle eine Kühlmittelauslassöffnung 30 auf, die einerseits in den Ringraum 28 und andererseits in eine in der Antriebswelle 6 vorgesehenen Kühlmittelkanal 37 mündet. An dem antriebswellenseitigen bzw. motorseitigen Ende der ersten Getriebeeingangswelle 8, insbesondere benachbart zu dem Endstummel 11 ist mindestens eine Druckmittelauslassöffnung 31 vorgesehen.
Die Antriebswelle 6 und die Getriebeeingangswelle 8 sind koaxial zueinander angeordnet. Der Flansch 13 der Antriebswelle weist mindestens einen Kühlmittelkanal 37 und/oder mindestens einen Druckmittelkanal 38 auf, wobei der Druckmittelkanal 38 mit dem Zuleitungsrohr 19 funktional in Verbindung steht und der Kühlmittelkanal 37 mit dem Ringraum 28 funktional wirksam in Verbindung steht. Der Kühlmittelkanal 37 mündet radial innerhalb der Trennkupplung K0. Hierdurch wird die Trennkupplung K0 zuerst mit dem Kühlmittel 27 versorgt. Die Kühlmittelkanäle 37 und die Druckmittelkanäle 38 sind vorzugsweise gegeneinander in dem Flansch verdreht um einen Winkel angeordnet und vorzugsweise sind je paarweise symmetrisch um die Achse angeordnet, um keine Unwucht der Antriebelle zu verursachen. Der Verständlichkeit halber ist in allen Figuren je ein Kühlmittelkanal 37 und ein Druckmittelkanal 38 so gezeigt, dass sie in einer Ebene liegen. Sowohl die Kühlmittelkanäle 37 und die Druckmittelkanäle 38 in dem Flansch 13, als auch die Kühlmittelauslassöffnung 30 und die Druckmittelauslassöffnung 31 in der Getriebeeingangswelle 8 sind gegeneinander axial versetzt und die Druck- und Kühlräume sind voneinander durch einen O-Ring 21 zwischen der Getriebeeingangswelle 8 und dem Flansch 13 getrennt.
In der ersten Getriebeeingangswelle 8 ist ferner eine weitere Auslassöffnung 32 (vgl. 1) vorgesehen, insbesondere eine Bohrung mit einer Blende, die das Kühlöl einem, insbesondere zwei Radiallagern 33 zwischen der ersten und der zweiten Getriebeeingangswelle 8, 9 zuführt.
Vorzugsweise sind in der Antriebswelle 6 mindestens ein Kanal 34, insbesondere mehrere Kanäle 34 vorgesehen, die die Kühlmittelversorgung 17 mit dem Bereich der Lager 35 der Antriebswelle 6 und Lager des Rotors 4 verbinden. Diese Kanäle 34 sind insbesondere als Bohrungen ausgebildet. Die Lager 35 der Antriebswelle 6 und Lager des Rotors 4 werden durch das Kühlöl 27 geschmiert (vgl. 4). Die Kühlung der Trennkupplung K0 erfolgt insbesondere beim Anschleppen des Verbrennungsmotors und zwar vorzugsweise dadurch, dass der Trennkupplung K0 in etwa 5 Liter Kühlöl zugeführt werden. Wenn der Verbrennungsmotor kalt ist, bietet dieser einen großen Widerstand, weswegen die Trennkupplung K0 belastet ist.
Das Lager 12 zwischen der ersten Getriebeeingangswelle 8 und der Antriebswelle 13 wird auch bei geöffneter Trennkupplung K0 ausreichend geschmiert, da die Druckleitung, das heißt hier das Zuleitungsrohr 19 auch mit Öl befüllt, jedoch nicht druckbelastet ist.
Zusammenfassend lässt sich festhalten, dass mit der vorgeschlagenen Kühlmittelversorgung 17 zur Versorgung der Trennkupplung K0 die Versorgung der Trennkupplung K0 zunächst unabhängig von dem Kühlungssystem der K1 und der K2 ist. Die Kühlmittelzufuhr zur Trennkupplung K0 ist auch unabhängig von der Zufuhr des Druckmittels 26 regelbar. Wenn das Kühlmittel 27 beziehungsweise Kühlöl 27 die Trennkupplung K0 erreicht hat, tritt es nachher insbesondere radial in dem gemeinsamen Nassraum 36 aus, in dem auch die beiden anderen Reibkupplungen K1 und K2 angeordnet sind.
Der Kühlöldruck liegt nur etwa bei 0,5 bar. Dies hat den Vorteil, dass das Kühlöl 27 ausreichend durch den Deckel 16 abgedichtet ist. Durch die hier verwendete Anordnung, nämlich die Ausbildung der Kühlmittelzufuhr zwischen dem Lager 14 und dem O-Ring 20 ist die Anzahl der nötigen Dichtmittel verringert. Das Lager 14 ist einerseits abgedichtet und der Kühlmitteldruck ist nicht so hoch, wie der Betätigungsdruck, daher ist die Abdichtung der ersten Getriebeeingangswelle 8 relativ zum Gehäuse 15 und des Zuleitungsrohres 19 relativ zur ersten Getriebeeingangswelle 8 ausreichend.
Bezugszeichenliste

1: Hybridantriebsanordnung
2: Doppelkupplungsgetriebe
3: elektrische Maschine
4: Rotor
5: Stator
6: Antriebswelle
7: Zweimassenschwungrad
8: erste Getriebeeingangswelle
9: zweite Getriebeeingangswelle
10: Endbereich
11: Endstummel
12: Lager
13: Flansch
14: Lager
15: Gehäuse
16: Deckel
17: Kühlmittelversorgung
18: Kühlmittelleitung
19: Zuleitungsrohr
20: O-Ring
21: O-Ring
22: Abstützung
23: Haltenase
24: Nut
25: Druckleitung
26: Druckmittel bzw. Drucköl
27: Kühlmittel bzw. Kühlöl
28: Ringraum
29: Kühlmitteleinlassöffnung
30: Kühlmittelauslassöffnung
31: Druckmittelauslassöffnung
32: Auslassöffnung
33: Radiallager
34: Kanal
35: Lager
36: Nassraum
37: Kühlmittelkanal
38: Druckmittelkanal
K0: Trennkupplung
K1: Reibkupplung
K2: Reibkupplung

Claims

Hybridantriebsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (3), wobei die elektrische Maschine (3) einen Rotor (4) und einen Stator (5) aufweist, wobei dem Rotor (4) eine Trennkupplung (K0) zugeordnet ist, wobei eine von einem Verbrennungsmotor antreibbare Antriebswelle (6) vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle (6) mittels der Trennkupplung (K0) mit dem Rotor (4) koppelbar ist, wobei mindestens eine Getriebeeingangswelle (8, 9) über jeweils eine Reibkupplung (K1, K2) mit dem Rotor (4) koppelbar ist, wobei die Trennkupplung (K0) und die mindestens eine Reibkupplung (K1, K2) innerhalb eines gemeinsamen Nassraumes (36) angeordnet sind, wobei eine Kühlmittelversorgung (17) eine Kühlmittelleitung (18) zur Versorgung des Nassraumes (36) mit einem Kühlmittel (27) aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung (18) in den Nassraum (36) mündet, wobei die Kühlmittelleitung (18) zur Trennkupplung (K0) führt, wobei das Kühlmittel (27) zur Trennkupplung (K0) leitbar, insbesondere pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste hohle Getriebeeingangswelle (8) vorgesehen ist, wobei innerhalb der Getriebeeingangswelle (8) ein Zuleitungsrohr (19) vorgesehen ist, wobei über das Zuleitungsrohr (19) ein Druckmittel (26) funktional wirksam zu einem der Trennkupplung (K0) zugeordneten Betätigungsraum leitbar ist, wobei zwischen der Getriebeeingangswelle (8) und dem Zuleitungsrohr (19) ein Ringraum (28) ausgebildet ist, wobei der Ringraum (28) Teil der Kühlmittelversorgung(17) der Trennkupplung (K0) ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle (8) zum einen eine Kühlmitteleinlassöffnung (29) und zum anderen eine Kühlmittelauslassöffnung (30) aufweist, dass ein Gehäuse (15) vorgesehen ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle (8) in dem Gehäuse (15) mittels eines Lagers (14) gelagert ist, wobei ein Deckel (16) eine entsprechende Öffnung des Gehäuses (15) abschließt, und wobei das Druckmittel (26) für die Betätigung der Trennkupplung (K0) über den Deckel (16) dem Zuleitungsrohr (19) zugeführt wird und dass das Kühlmittel (27) mittels der Kühlmittelleitung (18) zwischen den Lager (14) und den Deckel (16) zugeführt wird, wobei die erste, innere Getriebeeingangswelle (8) gegenüber dem Deckel (16) durch einen Dichtring (21) abgedichtet ist und wobei das Lager (14) als wenigstens einseitig abgedichtetes Lager ausgeführt ist.
Hybridantriebsanordnung (1) für ein Kraftfahrzeug, mit einer elektrischen Maschine (3), wobei die elektrische Maschine (3) einen Rotor (4) und einen Stator (5) aufweist, wobei dem Rotor (4) eine Trennkupplung (K0) zugeordnet ist, wobei eine von einem Verbrennungsmotor antreibbare Antriebswelle (6) vorgesehen ist, wobei die Antriebswelle (6) mittels der Trennkupplung (K0) mit dem Rotor (4) koppelbar ist, wobei mindestens eine Getriebeeingangswelle (8, 9) über jeweils eine Reibkupplung (K1, K2) mit dem Rotor (4) koppelbar ist, wobei die Trennkupplung (K0) und die mindestens eine Reibkupplung (K1, K2) innerhalb eines gemeinsamen Nassraumes (36) angeordnet sind, wobei eine Kühlmittelversorgung (17) eine Kühlmittelleitung (18) zur Versorgung des Nassraumes (36) mit einem Kühlmittel (27) aufweist, und wobei die Kühlmittelleitung (18) in den Nassraum (36) mündet, wobei die Kühlmittelleitung (18) zur Trennkupplung (K0) führt, wobei das Kühlmittel (27) zur Trennkupplung (K0) leitbar, insbesondere pressbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste hohle Getriebeeingangswelle (8) vorgesehen ist, wobei innerhalb der Getriebeeingangswelle (8) ein Zuleitungsrohr (19) vorgesehen ist, wobei über das Zuleitungsrohr (19) ein Druckmittel (26) funktional wirksam zu einem der Trennkupplung (K0) zugeordneten Betätigungsraum leitbar ist, wobei zwischen der Getriebeeingangswelle (8) und dem Zuleitungsrohr (19) ein Ringraum (28) ausgebildet ist, wobei der Ringraum (28) Teil der Kühlmittelversorgung(17) der Trennkupplung (K0) ist, wobei die erste Getriebeeingangswelle (8) zum einen eine Kühlmitteleinlassöffnung (29) und zum anderen eine Kühlmittelauslassöffnung (30) aufweist, dass das Zuleitungsrohr (19) an seinen Enden durch jeweils einen O-Ring (20) gegenüber der ersten Getriebeeingangswelle (8) abgedichtet ist und dass das Zuleitungsrohr (19) über eine Abstützung (22) im Wesentlichen in seiner Mitte funktional wirksam an der Innenumfangsfläche der Getriebeeingangswelle (8) abgestützt ist.
Hybridantriebsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (6) und die Getriebeeingangswelle (8) koaxial zueinander angeordnet sind, wobei die Antriebswelle (6) einen Flansch (13) aufweist, wobei der Flansch (13) mindestens einen Kühlmittelkanal (37) und/oder mindestens einen Druckmittelkanal (38) aufweist, wobei der Druckmittelkanal (38) mit dem Zuleitungsrohr (19) funktional in Verbindung steht und der Kühlmittelkanal (37) mit dem Ringraum (28) funktional wirksam in Verbindung steht.
Hybridantriebsanordnung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Kühlmittelkanal (37) radial innerhalb der Trennkupplung (K0) mündet.
Hybridantriebsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuleitungsrohr (19) mindestens eine Haltenase (23) aufweist, wobei die Haltenase (23) in eine Nut (24) an der Innenumfangsfläche der Getriebeeingangswelle (8) eingreift.
Hybridantriebsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (6) einen Kanal (34) aufweist, wobei der Kanal (34) funktional wirksam die Kühlmittelversorgung (17) mit dem Bereich der Lager (35) des Rotors (4) verbindet.
Hybridantriebsanordnung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste, innere Getriebeeingangswelle (8) über ein Lager (12) an einem Endbereich (10) der Antriebswelle (6) gelagert ist, wobei über das Zuleitungsrohr (19) ein Druckmittel (26), insbesondere ein Drucköl zur Schmierung dieses Lagers (12) bereitgestellt wird.