DE102019129653A1 - Hybrid powertrain - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang (1) mit einer Brennkraftmaschine (2) mit einer um eine erste Drehachse (d1) verdrehbaren Kurbelwelle (4) und einer Elektromaschine (3), deren Rotor (5) um eine zweite, achsparallel zur ersten Drehachse (d1) versetzten Drehachse (d2) verdrehbar angeordnet ist, einer Drehmomentübertragungseinrichtung (13) mit einer die Brennkraftmaschine (2) und die Elektromaschine (3) wirkverbindenden Drehanbindung (6) und einer zwischen Brennkraftmaschine (2) und Elektromaschine (3) angeordneten Trennkupplung (9) und einem Drehschwingungsdämpfer (12) mit einem an der Kurbelwelle (4) befestigten Eingangsteil (14) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (19) um die erste Drehachse (d1) relativ verdrehbar angeordneten Ausgangsteil (21). Zur vorteilhaften Weiterbildung des Hybridantriebsstrangs (1) ist die Trennkupplung (9) zwischen einer Ausgangsnabe (29) des Ausgangsteils (21) und einem die Federeinrichtung (19) ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteil (24) in den Drehschwingungsdämpfer (12) integriert und ein der ersten Drehachse (d1) zugeordnetes Drehanbindungsteil (7) der Drehanbindung (6) mit der Trennkupplung (9) ausgangsseitig direkt verbunden.The invention relates to a hybrid drive train (1) with an internal combustion engine (2) with a crankshaft (4) that can be rotated about a first axis of rotation (d1) and an electric machine (3) whose rotor (5) is about a second axis of rotation parallel to the first axis of rotation (d1 ) offset axis of rotation (d2) is rotatably arranged, a torque transmission device (13) with a rotary connection (6) that actively connects the internal combustion engine (2) and the electric machine (3) and a separating clutch (9) arranged between the internal combustion engine (2) and the electric machine (3) and a torsional vibration damper (12) with an input part (14) fastened to the crankshaft (4) and an output part (21) arranged to be relatively rotatable about the first axis of rotation (d1) counter to the action of a spring device (19). For an advantageous further development of the hybrid drive train (1), the separating clutch (9) is integrated in the torsional vibration damper (12) between an output hub (29) of the output part (21) and a flange part (24) acting on the spring device (19) on the output side and one of the first axis of rotation (d1) associated rotary connection part (7) of the rotary connection (6) with the separating coupling (9) directly connected on the output side.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hybridantriebsstrang mit einer Brennkraftmaschine mit einer um eine erste Drehachse verdrehbaren Kurbelwelle und einer Elektromaschine, deren Rotor um eine zweite, achsparallel zur ersten Drehachse versetzten Drehachse verdrehbar angeordnet ist, einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine wirkverbindenden Drehanbindung und einer zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine angeordneten Trennkupplung und einem Drehschwingungsdämpfer mit einem an der Kurbelwelle befestigten Eingangsteil und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung um die erste Drehachse relativ verdrehbar angeordneten Ausgangsteil.The invention relates to a hybrid drive train with an internal combustion engine with a crankshaft rotatable about a first axis of rotation and an electric machine, the rotor of which is arranged rotatable about a second axis of rotation offset axially parallel to the first axis of rotation, a torque transmission device with a rotary connection that actively connects the internal combustion engine and the electric machine, and one between Internal combustion engine and electric machine arranged separating clutch and a torsional vibration damper with an input part fastened to the crankshaft and an output part arranged so as to be relatively rotatable about the first axis of rotation counter to the action of a spring device.

Hybridantriebsstränge dienen in Kraftfahrzeugen dem Antrieb mittels einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine. Neben der koaxialen Anordnung der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine um eine gemeinsame Drehachse sind insbesondere in bezogen auf die Drehachse engen axialen Bauräumen Hybridantriebsstränge bekannt, bei denen die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine achsparallel zueinander angeordnet sind, wobei zwischen den Drehachsen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und der Drehachse des Rotors der Elektromaschine eine Drehanbindung vorgesehen ist. Zudem sind die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine mittels einer Trennkupplung miteinander koppelbar, das heißt, je nach Anforderung eines hybridischen oder reinelektrischen Antriebs, einem Start der Brennkraftmaschine mittels der Elektromaschine, während einer Rekuperation und dergleichen miteinander wirkverbunden oder getrennt.Hybrid drive trains are used in motor vehicles for propulsion by means of an internal combustion engine and an electric machine. In addition to the coaxial arrangement of the internal combustion engine and the electric machine around a common axis of rotation, hybrid drive trains are known in which the internal combustion engine and the electric machine are arranged axially parallel to one another, in particular in narrow axial installation spaces with respect to the axis of rotation, with between the axes of rotation of the crankshaft of the internal combustion engine and the axis of rotation of the A rotary connection is provided for the rotor of the electric machine. In addition, the internal combustion engine and the electric machine can be coupled to one another by means of a separating clutch, that is, depending on the requirements of a hybrid or purely electric drive, starting the internal combustion engine by means of the electric machine, during recuperation and the like, operatively connected or separated from one another.

Aus der Druckschrift DE 10 2016 212 846 A1 ist ein Hybridantriebsstrang mit achsparallel angeordneter Brennkraftmaschine und Elektromaschine bekannt, wobei der an der Kurbelwelle aufgenommene Drehschwingungsdämpfer an der Brennkraftmaschine befestigt und die Trennkupplung getriebeseitig angeordnet ist. Das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers und die Trennkupplung sind mittels einer Steckverzahnung miteinander verbunden. Die Drehanbindung zwischen dem ausgangsseitigen Teil der Trennkupplung und dem Rotor der Elektromaschine erfolgt mittels eines Kettentriebs.From the pamphlet DE 10 2016 212 846 A1 a hybrid drive train with an internal combustion engine and electric machine arranged axially parallel is known, the torsional vibration damper mounted on the crankshaft being attached to the internal combustion engine and the separating clutch being arranged on the transmission side. The output part of the torsional vibration damper and the separating clutch are connected to one another by means of a spline. The rotary connection between the output-side part of the separating clutch and the rotor of the electric machine takes place by means of a chain drive.

Aus der Druckschrift DE10 2017 103 022 A1 ist neben einem Hybridantriebsstrang mit einer koaxialen Anordnung von Brennkraftmaschine und Elektromaschine ein Hybridantriebsstrang mit einer achsparallelen Anordnung der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine bekannt. Die Drehanbindung zwischen Brennkraftmaschine und Elektromaschine erfolgt mittels eines Riementriebs.From the pamphlet DE10 2017 103 022 A1 In addition to a hybrid drive train with a coaxial arrangement of the internal combustion engine and electric machine, a hybrid drive train with an axially parallel arrangement of the internal combustion engine and the electric machine is known. The rotary connection between the internal combustion engine and the electric machine takes place by means of a belt drive.

Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Hybridantriebsstrangs. Insbesondere ist Aufgabe der Erfindung, einen Hybridantriebsstrang mit achsparallel angeordneter Brennkraftmaschine und Elektromaschine vorzuschlagen, bei dem Drehschwingungsdämpfer, Trennkupplung und ein Drehanbindungsbauteil zur Ankopplung der Elektromaschine eine Baueinheit bilden.The object of the invention is to develop a hybrid drive train. In particular, the object of the invention is to propose a hybrid drive train with an internal combustion engine and electric machine arranged axially parallel, in which the torsional vibration damper, separating clutch and a rotary connection component for coupling the electric machine form a structural unit.

Die Aufgabe wird durch den Gegenstand des Anspruchs 1 gelöst. Die von dem Anspruch 1 abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.The object is achieved by the subject matter of claim 1. The claims dependent on claim 1 reproduce advantageous embodiments of the subject matter of claim 1.

Der vorgeschlagene Hybridantriebsstrang dient dem Antrieb eines Kraftfahrzeugs mittels einer Brennkraftmaschine und einer Elektromaschine, wobei die Kurbelwelle der Brennkraftmaschine um eine erste Drehachse verdrehbar und ein Rotor der Elektromaschine um eine zweite, achsparallel zur ersten Drehachse verdrehbar angeordnet ist. Zwischen der Brennkraftmaschine und einem nachfolgenden Getriebe des Hybridantriebsstrang ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Drehschwingungsdämpfer, einer Trennkupplung und einem Drehanbindungsbauteil als Baueinheit vorgesehen.The proposed hybrid drive train is used to drive a motor vehicle by means of an internal combustion engine and an electric machine, the crankshaft of the internal combustion engine being arranged to be rotatable about a first axis of rotation and a rotor of the electric machine being arranged to be rotatable about a second axis parallel to the first axis of rotation. A torque transmission device with a torsional vibration damper, a separating clutch and a rotary connection component is provided as a structural unit between the internal combustion engine and a subsequent transmission of the hybrid drive train.

Die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine sind mittels der Drehanbindung, beispielsweise eines Kettentriebs, Riementriebs oder einer Zahnradverbindung wie beispielsweise miteinander kämmenden Zahnrädern gekoppelt verbunden. Zur schaltbaren Wirkverbindung zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine ist zwischen diesen die automatisiert geschaltete Trennkupplung vorgesehen, die von einem Betätigungssystem betätigt wird. Die Trennkupplung kann zwangsweise öffnend (normally closed) ausgebildet sein, das heißt die Trennkupplung verbindet die Brennkraftmaschine und die Elektromaschine im nicht betätigten Zustand und wird mittels des Betätigungssystems geöffnet. Alternativ kann die Trennkupplung als zwangsweise schließende Trennkupplung ausgebildet sein, die im nicht betätigten Zustand kein Moment zwischen der Brennkraftmaschine und der Elektromaschine überträgt und mittels des Betätigungssystems geschlossen wird.The internal combustion engine and the electric machine are connected in a coupled manner by means of the rotary connection, for example a chain drive, belt drive or a gear connection such as, for example, intermeshing gears. For the switchable operative connection between the internal combustion engine and the electric machine, the automatically switched separating clutch is provided between them, which is actuated by an actuation system. The separating clutch can be designed to be forced opening (normally closed), that is to say the separating clutch connects the internal combustion engine and the electric machine in the non-actuated state and is opened by means of the actuation system. Alternatively, the separating clutch can be designed as a forcibly closing separating clutch which, in the non-actuated state, does not transmit any torque between the internal combustion engine and the electric machine and is closed by means of the actuation system.

Die Elektromaschine ist getriebeseitig wirkverbunden, so dass bei geöffneter Trennkupplung ein Kraftfahrzeug mit dem Hybridantriebsstrang rein elektrisch angetrieben oder rekuperiert werden kann. Bei geschlossener Trennkupplung kann hybridisch gefahren, bei in einem nachfolgenden Getriebe ausgelegten Gängen die Brennkraftmaschine mittels der Elektromaschine gestartet oder eine Fahrzeugbatterie geladen werden.The electric machine is operatively connected on the transmission side, so that when the separating clutch is disengaged, a motor vehicle with the hybrid drive train can be driven purely electrically or recuperated. When the separating clutch is closed, hybrid driving is possible, the internal combustion engine can be started by means of the electric machine or a vehicle battery can be charged with gears laid out in a subsequent transmission.

Zur Dämpfung von Drehschwingungen der Brennkraftmaschine ist an deren Kurbelwelle der Drehschwingungsdämpfer aufgenommen. Ein mit der Kurbelwelle verbundenes Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers kann als Primärschwungmasse ausgebildet sein. Beispielsweise können mehrere Scheibenteile eine Ringkammer ausbilden, in der eine Federeinrichtung aufgenommen ist. Gegenüber dem Eingangsteil ist um die erste Drehachse begrenzt entgegen der Wirkung der Federeinrichtung verdrehbar ein Ausgangsteil vorgesehen. Die Federeinrichtung kann aus über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern oder Bogenfederpaketen ineinander geschachtelter Bogenfedern gebildet sein.To dampen torsional vibrations of the internal combustion engine, the Torsional vibration damper added. An input part of the torsional vibration damper connected to the crankshaft can be designed as a primary flywheel. For example, several disc parts can form an annular chamber in which a spring device is received. Opposite the input part, an output part is provided so that it can rotate in a limited manner about the first axis of rotation against the action of the spring device. The spring device can be formed from arc springs or arc spring assemblies of arc springs nested within one another, which are arranged distributed over the circumference.

Um einen axial kompakten Aufbau und als gesamte Baueinheit des Drehschwingungsdämpfers, der Trennkupplung und des motorseitigen Drehanbindungsteils der Drehanbindung vorzusehen, ist die Trennkupplung zwischen einer Ausgangsnabe des Ausgangsteils und einem die Federeinrichtung ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteil in den Drehschwingungsdämpfer integriert und ein der ersten Drehachse zugeordnetes Drehanbindungsteil der Drehanbindung mit der Trennkupplung ausgangsseitig direkt verbunden. Durch die direkte Integrierung, beispielsweise mittels einer festen Verbindung wie Vernietung der Trennkupplung mit dem Flanschteil und die Anbindung des Drehanbindungsbauteils im Drehmomentfluss unmittelbar hinter der Trennkupplung entsteht eine kompakte Baueinheit, die beispielsweise mittels Befestigungsschrauben zwischen dem Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers und der Kurbelwelle als Baueinheit motorseitig befestigt ist. Das Ausgangsteil kann zumindest bei geschlossener Trennkupplung eine Sekundärschwungmasse aufweisen, die zu einem hohen Anteil durch das Trägheitsmoment des Rotors der Elektromaschine über die Drehanbindung gebildet ist. Die Ausgangsnabe bildet beispielsweise mittels einer Innenverzahnung den Abtrieb des Ausgangsteils.In order to provide an axially compact structure and as an entire structural unit of the torsional vibration damper, the separating coupling and the rotary connection part of the rotary connection on the motor side, the separating coupling is integrated into the rotary vibration damper between an output hub of the output part and a flange part acting on the spring device on the output side, and a rotary connection part of the rotary connection assigned to the first axis of rotation directly connected to the disconnect coupling on the output side. The direct integration, for example by means of a fixed connection such as riveting the separating coupling to the flange part, and the connection of the rotary connection component in the torque flow directly behind the separating clutch, creates a compact structural unit that is fastened on the engine side as a unit using fastening screws, for example, between the input part of the torsional vibration damper and the crankshaft . The output part can have a secondary flywheel mass, at least when the separating clutch is closed, which is formed to a large extent by the moment of inertia of the rotor of the electric machine via the rotary connection. The output hub forms the output of the output part, for example by means of internal teeth.

Die Trennkupplung kann als Trockenkupplung mit einer Gegendruckplatte und einer gegenüber dieser von dem Betätigungssystem axial verlagerbaren Anpressplatte ausgebildet sein, wobei zwischen diesen Reibbeläge einer mit der Ausgangsnabe und dem Drehanbindungsteil verbundenen Kupplungsscheibe vorspannbar angeordnet sind. Die Trennkupplung kann als Trockenkupplung oder Nasskupplung ausgebildet sein. Die Trennkupplung kann einen Außenlamellenträger, einen Innenlamellenträger und zwischen diesen ein Lamellenpaket mit abwechselnd mit dem Innenlamellenträger und dem Außenlamellenträger drehfest verbundenen Reiblamellen aufweisen. Das Betätigungssystem der Trennkupplung kann elektromechanisch, elektrohydrostatisch oder elektrohydraulisch ausgebildet sein. Beispielsweise kann von einem elektrisch verlagerten Geberzylinder oder einer hydraulischen Pumpe eine Druckleitung mit Druck beaufschlagt werden, welche einen vor Ort angeordneten Nehmerzylinder, beispielsweise einen um die erste Drehachse angeordneten Nehmerzylinder mit Druck versorgt, so dass dessen Nehmerzylinderkolben mittels eines Betätigungslagers drehentkoppelt ein Betätigungselement wie beispielsweise eine Anpressplatte, ein Betätigungsblech oder dergleichen axial verlagert.The separating clutch can be designed as a dry clutch with a counter-pressure plate and a pressure plate axially displaceable relative to this by the actuation system, with friction linings connected to the output hub and the rotary connection part being arranged in a pretensionable manner between these. The separating clutch can be designed as a dry clutch or a wet clutch. The separating clutch can have an outer disk carrier, an inner disk carrier and, between these, a disk pack with friction disks alternately connected to the inner disk carrier and the outer disk carrier in a rotationally fixed manner. The actuation system of the separating clutch can be designed electromechanically, electrohydrostatically or electrohydraulically. For example, from an electrically displaced master cylinder or a hydraulic pump, pressure can be applied to a pressure line, which supplies a locally arranged slave cylinder, for example a slave cylinder arranged around the first axis of rotation, with pressure so that its slave cylinder piston decouples its rotation by means of an actuating bearing Pressure plate, an actuating plate or the like displaced axially.

Die Lagerung des Eingangsteils des Drehschwingungsdämpfers erfolgt ausschließlich durch zentrierte Aufnahme an der Kurbelwelle. Ausgangsseitig kann beispielsweise die Ausgangsnabe auf einem Lagerflansch des Flanschteils verdrehbar und axial fest, beispielsweise mittels eines Rillenkugellagers, Schrägkugellagers oder dergleichen gelagert sein. Hierdurch werden die mit der Ausgangsnabe verbundenen Bauteile, beispielsweise der ausgangsseitige Teil der Trennkupplung und das motorseitige Drehanbindungsteil gegenüber dem Flanschteil zur ausgangsseitigen Beaufschlagung der Federeinrichtung und Aufnahme des eingangsseitigen Teils der Trennkupplung abgestützt. Hierdurch können Verlagerungen innerhalb der Trennkupplung vermieden und Zugbelastungen der Drehanbindung, beispielsweise eines Riemen- oder Kettentriebs abgestützt werden. Das Ausgangsteil ist dabei mittels der Ausgangsnabe auf der Getriebeseite zentriert. Ein Versatzausgleich zwischen der Getriebeseite und der Kurbelwelle erfolgt innerhalb der Beaufschlagung der Federeinrichtung.The mounting of the input part of the torsional vibration damper takes place exclusively through a centered mounting on the crankshaft. On the output side, for example, the output hub can be rotatably and axially fixed on a bearing flange of the flange part, for example by means of a deep groove ball bearing, angular contact ball bearing or the like. As a result, the components connected to the output hub, for example the output-side part of the separating clutch and the motor-side rotary connection part, are supported against the flange part for the output-side loading of the spring device and receiving the input-side part of the separating clutch. In this way, displacements within the separating clutch can be avoided and tensile loads on the rotary connection, for example a belt or chain drive, can be supported. The output part is centered on the transmission side by means of the output hub. An offset compensation between the transmission side and the crankshaft takes place within the action of the spring device.

In einer alternativen Lagerung kann das Flanschteil verdrehbar auf dem Eingangsteil gelagert sein. Ein Versatzausgleich zwischen der Kurbelwelle und einer Getriebeeingangswelle des Getriebes des Hybridantriebsstrangs findet dabei innerhalb der Trennkupplung statt.In an alternative mounting, the flange part can be rotatably mounted on the input part. An offset compensation between the crankshaft and a transmission input shaft of the transmission of the hybrid drive train takes place within the separating clutch.

Zur Aufnahme des ausgangsseitigen Teils der Trennkupplung und des Drehanbindungsteils ist mit der Ausgangsnabe ein Nabenflansch verbunden, welcher radial au-ßen das Drehanbindungsteil aufweist. Hierbei können das Drehanbindungsteil und der Nabenflansch mit seiner Funktionsfläche, beispielsweise einem axialen Ansatz des Nabenflanschs mit einer Lauffläche für einen Riemen einen Riementrieb oder in anderer Ausbildung des Drehanbindungsteils als Außenverzahnung zur Aufnahme einer Kette einen Kettentrieb oder eine Zahnradverbindung bilden.In order to accommodate the output-side part of the separating clutch and the rotary connection part, a hub flange is connected to the output hub which has the rotary connection part radially on the outside. Here, the rotary connection part and the hub flange with its functional surface, for example an axial attachment of the hub flange with a running surface for a belt, can form a belt drive or, in another embodiment of the rotary connection part as external toothing to accommodate a chain, form a chain drive or a gear connection.

Weiterhin kann je nach Ausbildung der Nasskupplung ein ausgangsseitiger Lamellenträger der Trennkupplung, bevorzugt der Innenlamellenträger einteilig aus dem Nabenflansch gebildet sein.Furthermore, depending on the design of the wet clutch, an output-side disk carrier of the separating clutch, preferably the inner disk carrier, can be formed in one piece from the hub flange.

Das Drehanbindungsteil kann unmittelbar außerhalb des radialen Bauraums der Trennkupplung angeordnet sein. Der axiale Ansatz des Nabenflanschs kann den axialen Bauraum der Trennkupplung axial überschneiden, so dass eine Lauffläche des Drehanbindungsteils die Trennkupplung axial überschneidet und axialer Bauraum eingespart wird.The rotary connection part can be arranged directly outside of the radial installation space of the separating clutch. The axial extension of the hub flange can axially overlap the axial installation space of the separating clutch, so that a running surface of the rotary connection part axially overlaps the separating clutch and axial installation space is saved.

Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese zeigen:

  • 1 einen Hybridantriebsstrang in schematischer Darstellung,
  • 2 den oberen Teil einer Drehmomentübertragungseinrichtung des Hybridantriebsstrangs der 1 im Schnitt,
  • 3 ein Detail einer gegenüber der gegenüber der Trennkupplung der Drehmomentübertragungseinrichtung der 2 abgeänderten Trennkupplung im Schnitt,
  • 4 ein Detail einer gegenüber der Reibeinrichtung des Drehschwingungsdämpfers der 2 abgeänderten Reibeinrichtung im Schnitt und
  • 5 ein Detail einer gegenüber der Lagerung der Drehmomentübertragungsder 2 abgeänderten Lagerung im Schnitt.
The invention is based on the in the 1 to 5 illustrated embodiments explained in more detail. These show:
  • 1 a hybrid drive train in a schematic representation,
  • 2 the upper part of a torque transmission device of the hybrid drive train of 1 on average,
  • 3 a detail of one opposite the opposite of the separating clutch of the torque transmission device of 2 modified disconnect clutch in section,
  • 4th a detail of the opposite of the friction device of the torsional vibration damper 2 modified friction device in section and
  • 5 a detail of one opposite the storage of the torque transmission der 2 modified storage in section.

Die 1 zeigt den Hybridantriebsstrang 1 mit der Brennkraftmaschine 2 und der Elektromaschine 3 in schematischer Darstellung. Die Brennkraftmaschine 2 und die Elektromaschine 3 sind achsparallel angeordnet. Dies bedeutet, dass die Kurbelwelle 4 der Brennkraftmaschine 2 um die erste Drehachse d1 und der Rotor 5 um die zweite Drehachse d2 verdrehbar angeordnet sind.The 1 shows the hybrid powertrain 1 with the internal combustion engine 2 and the electric machine 3 in a schematic representation. The internal combustion engine 2 and the electric machine 3 are arranged axially parallel. This means the crankshaft 4th the internal combustion engine 2 around the first axis of rotation d1 and the rotor 5 around the second axis of rotation d2 are arranged rotatably.

Die Kurbelwelle 4 und der Rotor 5 sind mittels der Drehanbindung 6, beispielsweise einem Kettentrieb, Riementrieb, einer Zahnradverbindung oder dergleichen drehschlüssig miteinander verbunden, indem die beiden Drehanbindungsteile 7, 8 ein anstehendes Drehmoment direkt oder über ein Umschlingungsmittel, beispielsweise eine Kette oder einen Riemen übertragen.The crankshaft 4th and the rotor 5 are by means of the swivel connection 6th , for example a chain drive, belt drive, a gear connection or the like connected to one another in a rotationally locked manner by the two rotary connection parts 7th , 8th a pending torque is transmitted directly or via a belt, for example a chain or a belt.

Die Brennkraftmaschine 2 und die Elektromaschine 3 sind mittels der Trennkupplung 9 miteinander trennbar verbunden. Hierbei ist die Drehanbindung im Kraftfluss hinter der Trennkupplung 9, also an der dem Getriebe 10 zugewandten Seite der Trennkupplung 9 angeordnet, so dass bei geöffneter Trennkupplung 9 über das Getriebe 10 die Antriebsräder 11 elektrisch angetrieben werden können oder rekuperiert werden kann und bei geschlossener Trennkupplung 9 hybridisch gefahren werden kann und bei im Getriebe 10 ausgelegten Gängen die Brennkraftmaschine 2 mittels der Elektromaschine 3 gestartet werden kann. Zudem kann im generatorischen Betrieb der Elektromaschine 3 von der Brennkraftmaschine 2 angetrieben ein elektrischer Energiespeicher, beispielsweise eine Fahrzeugbatterie aufgeladen werden.The internal combustion engine 2 and the electric machine 3 are by means of the disconnect clutch 9 interconnected separably. The rotary connection is in the power flow behind the separating clutch 9 , so on the gearbox 10 facing side of the clutch 9 arranged so that when the separating clutch is open 9 about the gearbox 10 the drive wheels 11 can be driven electrically or can be recuperated and with the separating clutch closed 9 can be driven hybrid and with in the transmission 10 designed gears the internal combustion engine 2 by means of the electric machine 3 can be started. In addition, when the electric machine is operating as a generator 3 from the internal combustion engine 2 driven an electrical energy storage, such as a vehicle battery are charged.

Die Drehschwingungen der Brennkraftmaschine werden mittels des Drehschwingungsdämpfers 12 gedämpft, der an der Kurbelwelle 4 aufgenommen ist. Der Drehschwingungsdämpfer 12 bildet mit der Trennkupplung 9 und dem Drehanbindungsteil 7 die Drehmomentübertragungseinrichtung 13 als Baueinheit, welche während der Montage des Hybridantriebsstrangs 1 als Ganzes auf der Kurbelwelle 4 aufgenommen ist.The torsional vibrations of the internal combustion engine are reduced by means of the torsional vibration damper 12th damped on the crankshaft 4th is recorded. The torsional vibration damper 12th forms with the disconnect clutch 9 and the swivel connection part 7th the torque transmission device 13th as a structural unit, which during the assembly of the hybrid drive train 1 as a whole on the crankshaft 4th is recorded.

Die 2 zeigt unter Bezug auf die 1 den oberen Teil der um die erste Drehachse d1 angeordneten Drehmomentübertragungseinrichtung 13 im Schnitt. Der Drehschwingungsdämpfer 12 ist mittels seines Eingangsteils 14 und der Befestigungsschrauben 15 an der Kurbelwelle 4 befestigt.The 2 shows with reference to the 1 the upper part of the around the first axis of rotation d1 arranged torque transmission device 13th on average. The torsional vibration damper 12th is by means of its input part 14th and the fastening screws 15th on the crankshaft 4th attached.

Die Scheibenteile 16, 17 des Eingangsteils 14 bilden die Ringkammer 18, in der die aus den über den Umfang verteilt angeordneten Bogenfedern 20 gebildete Federeinrichtung 19 untergebracht ist. Die Federeinrichtung 19 ist in Umfangsrichtung zwischen dem Eingangsteil 14 und dem Ausgangsteil 21 des Drehschwingungsdämpfers 12 bei Relativverdrehung dieser um die Drehachse d1 wirksam. Hierzu werden jeweils die Stirnseiten der Bogenfedern 20 eingangsseitig und ausgangsseitig beaufschlagt. Die eingangsseitige Beaufschlagung erfolgt mittels der Anprägungen 22, 23 der Scheibenteile 16, 17. Zur ausgangsseitigen Beaufschlagung ist das Flanschteil 24 mit seinen radial erweiterten Armen 25 vorgesehen.The disc parts 16 , 17th of the input part 14th form the annular chamber 18th , in which the arc springs distributed over the circumference 20th formed spring device 19th is housed. The spring device 19th is in the circumferential direction between the input part 14th and the output part 21st of the torsional vibration damper 12th with relative rotation of this around the axis of rotation d1 effective. For this purpose, the front sides of the bow springs are used 20th acted upon on the input side and on the output side. The input side loading takes place by means of the embossing 22nd , 23 of the disc parts 16 , 17th . The flange part is used to act on the output side 24 with its radially expanded arms 25th intended.

Das Ausgangsteil 21 enthält die in die Drehmomentübertragungseinrichtung 13 integrierte Trennkupplung 9. Hierzu ist der Außenlamellenträger 26 als Eingangsteil der Trennkupplung 9 mit dem Flanschteil 24 vernietet. Der Innenlamellenträger 27 als Ausgangsteil der Trennkupplung 9 ist einteilig aus dem getopften Nabenflansch 28, welcher radial innen mit der Ausgangsnabe 29 verbunden ist, gebildet. Die Ausgangsnabe 29 bildet mit ihrer Innenverzahnung den Abtrieb der Drehmomentübertragungseinrichtung 13 und ist mit einer Getriebeeingangswelle des Getriebes 10 verzahnt. Die Ausgangsnabe 29 ist mittels des Wälzlagers 30, beispielsweise eines Rillenkugellagers verdrehbar und axial fest auf dem Lagerflansch 31 des Flanschteils 24 gelagert. Ein Versatzausgleich zwischen der Drehachse d1 und der Drehachse der Getriebeeingangswelle des Getriebes 10 findet daher innerhalb der Beaufschlagung der Federeinrichtung 19 statt.The starting part 21st contains the in the torque transmission device 13th integrated disconnect clutch 9 . The outer plate carrier is for this purpose 26th as the input part of the disconnect clutch 9 with the flange part 24 riveted. The inner disc carrier 27 as the output part of the separating clutch 9 is made in one piece from the potted hub flange 28 , which is radially inward with the output hub 29 is connected, formed. The output hub 29 With its internal teeth, it forms the output of the torque transmission device 13th and is connected to a transmission input shaft of the transmission 10 interlocked. The output hub 29 is by means of the roller bearing 30th , for example a deep groove ball bearing rotatable and axially fixed on the bearing flange 31 of the flange part 24 stored. An offset compensation between the axis of rotation d1 and the axis of rotation of the transmission input shaft of the transmission 10 therefore takes place within the application of the spring device 19th instead of.

Der Nabenflansch 28 bildet radial außen den axialen Ansatz 32, an dessen Außenumfang die Lauffläche 33 des Drehanbindungsteils 7 einteilig angearbeitet ist.The hub flange 28 forms the axial extension radially on the outside 32 , on the outer circumference of which the tread 33 of the swivel connection part 7th is incorporated in one piece.

Zwischen dem Außenlamellenträger 26 und dem Innenlamellenträger 27 sind wechselweise geschichtet die Reiblamellen 34, 35 eingehängt und mittels des Betätigungsblechs 36 und der zwischen diesem und dem Nabenflansch 28 vorgespannten Tellerfeder 37 axial belastet, so dass sich im nicht betätigten Zustand der Trennkupplung ein Reibmoment ausbildet. Die Trennkupplung 9 ist daher als zwangsweise geöffnete (normally closed) Kupplung ausgebildet.Between the outer disc carrier 26th and the inner disc carrier 27 are alternate layered the friction plates 34 , 35 suspended and by means of the actuation plate 36 and that between this and the hub flange 28 pre-tensioned disc spring 37 axially loaded, so that when the clutch is not actuated, a frictional torque develops. The disconnect clutch 9 is therefore designed as a normally closed clutch.

Zur Betätigung der Trennkupplung 9 ist der von außen mit Druck beaufschlagte Nehmerzylinder 38 vorgesehen. Der Nehmerzylinderkolben 39 des gehäusefest angeordneten Nehmerzylinders 38 ist mittels des Betätigungslagers 40 gegenüber dem Betätigungsblech 36 drehentkoppelt und überwindet bei Beaufschlagung des Nehmerzylinders 38 mit Druck die Vorspannung der Tellerfeder 37, so dass der Reibeingriff zwischen den Reiblamellen 34, 35 aufgehoben und die Trennkupplung 9 geöffnet wird. To operate the disconnect clutch 9 is the externally pressurized slave cylinder 38 intended. The slave cylinder piston 39 of the slave cylinder fixed to the housing 38 is by means of the actuation bearing 40 opposite the actuation plate 36 rotationally decoupled and overcomes when the slave cylinder is acted upon 38 the bias of the disc spring with pressure 37 so that the frictional engagement between the friction plates 34 , 35 lifted and the disconnect clutch 9 is opened.

Zwischen dem Eingangsteil 14 und dem Ausgangsteil 21 ist parallel zu der Federeinrichtung 19 die Reibeinrichtung 41 geschaltet. Hierzu ist zwischen dem an dem Außenlamellenträger 26 angeordneten Reibring 42 und dem Scheibenteil 17 die Tellerfedermembran 43 vorgespannt, die zudem die Ringkammer 18 nach außen abdichtet. Der Reibring 42 überdeckt nach radial innen die Niete 44 zwischen dem Flanschteil 24 und dem Außenlamellenträger 26. Die Tellerfedermembran 43 ist auf dem Außenlamellenträger 26 mittels der Zentriernocken 45 an dem Reibring 42 zentriert. Zwischen dem Scheibenteil 16 und dem Flanschteil 24 ist der Abstandsring 46 zur Beabstandung des Eingangsteils 14 gegenüber dem Ausgangsteil 21 und zur weiteren Abdichtung der Ringkammer 18 vorgesehen.Between the entrance part 14th and the output part 21st is parallel to the spring device 19th the friction device 41 switched. For this purpose is between the one on the outer disk carrier 26th arranged friction ring 42 and the disc part 17th the disc spring membrane 43 preloaded, which also has the annular chamber 18th seals to the outside. The friction ring 42 covers the rivet radially inwards 44 between the flange part 24 and the outer disc carrier 26th . The disc spring membrane 43 is on the outer plate carrier 26th by means of the centering cams 45 on the friction ring 42 centered. Between the pane part 16 and the flange part 24 is the spacer ring 46 for spacing the input part 14th opposite the starting part 21st and to further seal the annular chamber 18th intended.

Die 3 zeigt ein Detail der gegenüber der Trennkupplung 9 der 2 abgeänderten Trennkupplung 9a im Schnitt. Im Unterschied zu dem Betätigungsblech 36 in 2 bildet das Betätigungsblech 36a der Trennkupplung 9a eine vollflächige Reibfläche gegenüber der Reiblamelle 34a, so dass eine zusätzliche, von dem Betätigungsblech beaufschlagte Reibscheibe entfallen kann.The 3 shows a detail of the opposite of the disconnect clutch 9 the 2 modified disconnect clutch 9a on average. In contrast to the actuation plate 36 in 2 forms the actuation plate 36a the disconnect clutch 9a a full-surface friction surface opposite the friction plate 34a so that an additional friction disc acted upon by the actuating plate can be omitted.

Die 4 zeigt ein Detail der gegenüber der Reibeinrichtung 41 der 2 abgeänderten Reibeinrichtung 41a im Schnitt. Im Unterschied zu der Reibeinrichtung 41 ist die Tellerfedermembran 43a der Reibeinrichtung 41a an ihrem kleinen Durchmesser an dem Scheibenteil 17a und mit ihrem größeren Durchmesser in die Zentriernocken 45a des Reibrings 42a eingelegt.The 4th shows a detail of the opposite of the friction device 41 the 2 modified friction device 41a on average. In contrast to the friction device 41 is the disc spring diaphragm 43a the friction device 41a on their small diameter on the disc part 17a and with their larger diameter in the centering cams 45a of the friction ring 42a inserted.

Die 5 zeigt ein Detail einer gegenüber der Drehmomentübertragungseinrichtung 13 der 2 abgeänderten Drehmomentübertragungseinrichtung 13b im Schnitt. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 13b weist anstatt der Lagerung zwischen dem Flanschteil 24 und der Ausgangsnabe 29 eine Lagerung zwischen dem Flanschteil 24b und dem mit dem Scheibenteil 16b verbundenen Lagerring 47b mittels des Wälzlagers 48b, beispielsweise eines Rillenkugellagers auf. Hierdurch sind das Eingangsteil 14b und das Flanschteil 24b fest aufeinander gelagert und ein Versatzausgleich zwischen der Drehachse d1 und der Drehachse der Ausgangsnabe 29b findet gegebenenfalls in der nicht dargestellten Trennkupplung, das heißt zwischen den Reiblamellen dieser statt.The 5 shows a detail of an opposite of the torque transmission device 13th the 2 modified torque transmission device 13b on average. The torque transmission device 13b instead of storage between the flange part 24 and the output hub 29 a storage between the flange part 24b and the one with the disc part 16b connected bearing ring 47b by means of the roller bearing 48b , for example a deep groove ball bearing. This is the input part 14b and the flange part 24b fixed on top of each other and an offset compensation between the axis of rotation d1 and the axis of rotation of the output hub 29b possibly takes place in the separating clutch (not shown), that is, between the friction plates of the latter.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
HybridantriebsstrangHybrid powertrain
22
BrennkraftmaschineInternal combustion engine
33
ElektromaschineElectric machine
44th
Kurbelwellecrankshaft
55
Rotorrotor
66th
DrehanbindungRotary connection
77th
DrehanbindungsteilSwivel connection part
88th
DrehanbindungsteilSwivel connection part
99
TrennkupplungDisconnect clutch
9a9a
TrennkupplungDisconnect clutch
1010
Getriebetransmission
1111
Antriebsraddrive wheel
1212th
DrehschwingungsdämpferTorsional vibration damper
1313th
DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transmission device
13b13b
DrehmomentübertragungseinrichtungTorque transmission device
1414th
EingangsteilInput part
14b14b
EingangsteilInput part
1515th
BefestigungsschraubeFastening screw
1616
ScheibenteilDisc part
16b16b
ScheibenteilDisc part
1717th
ScheibenteilDisc part
17a17a
ScheibenteilDisc part
1818th
RingkammerAnnular chamber
1919th
FedereinrichtungSpring device
2020th
BogenfederBow feather
2121
AusgangsteilOutput part
2222nd
AnprägungEmbossing
2323
AnprägungEmbossing
2424
FlanschteilFlange part
24b24b
FlanschteilFlange part
2525th
Armpoor
2626th
AußenlamellenträgerOuter disc carrier
2727
InnenlamellenträgerInner disc carrier
2828
NabenflanschHub flange
2929
AusgangsnabeOutput hub
29b29b
AusgangsnabeOutput hub
3030th
Wälzlagerroller bearing
3131
LagerflanschBearing flange
3232
axialer Ansatzaxial approach
3333
LaufflächeTread
3434
ReiblamelleFriction plate
34a34a
ReiblamelleFriction plate
3535
ReiblamelleFriction plate
3636
BetätigungsblechActuation plate
36a36a
BetätigungsblechActuation plate
3737
TellerfederDisc spring
3838
NehmerzylinderSlave cylinder
3939
NehmerzylinderkolbenSlave cylinder piston
4040
BetätigungslagerActuator bearing
4141
ReibeinrichtungFriction device
41a41a
ReibeinrichtungFriction device
4242
ReibringFriction ring
42a42a
ReibringFriction ring
4343
TellerfedermembranDisc spring diaphragm
43a43a
TellerfedermembranDisc spring diaphragm
4444
Nietrivet
4545
ZentriernockenCentering cams
45a45a
ZentriernockenCentering cams
4646
AbstandsringSpacer ring
47b47b
LagerringBearing ring
48b48b
Wälzlagerroller bearing
d1d1
DrehachseAxis of rotation
d2d2
DrehachseAxis of rotation

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • DE 102016212846 A1 [0003]DE 102016212846 A1 [0003]
  • DE 102017103022 A1 [0004]DE 102017103022 A1 [0004]

Claims (10)

Hybridantriebsstrang (1) mit einer Brennkraftmaschine (2) mit einer um eine erste Drehachse (d1) verdrehbaren Kurbelwelle (4) und einer Elektromaschine (3), deren Rotor (5) um eine zweite, achsparallel zur ersten Drehachse (d1) versetzten Drehachse (d2) verdrehbar angeordnet ist, einer Drehmomentübertragungseinrichtung (13, 13b) mit einer die Brennkraftmaschine (2) und die Elektromaschine (3) wirkverbindenden Drehanbindung (6) und einer zwischen Brennkraftmaschine (2) und Elektromaschine (3) angeordneten Trennkupplung (9, 9a) und einem Drehschwingungsdämpfer (12) mit einem an der Kurbelwelle (4) befestigten Eingangsteil (14, 14b) und einem entgegen der Wirkung einer Federeinrichtung (19) um die erste Drehachse (d1) relativ verdrehbar angeordneten Ausgangsteil (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (9, 9a) zwischen einer Ausgangsnabe (29, 29b) des Ausgangsteils (21) und einem die Federeinrichtung (19) ausgangsseitig beaufschlagenden Flanschteil (24, 24b) in den Drehschwingungsdämpfer (12) integriert ist und ein der ersten Drehachse (d1) zugeordnetes Drehanbindungsteil (7) der Drehanbindung (6) mit der Trennkupplung (9, 9a) ausgangsseitig direkt verbunden ist.Hybrid drive train (1) with an internal combustion engine (2) with a crankshaft (4) rotatable about a first axis of rotation (d1) and an electric machine (3) whose rotor (5) is offset about a second axis of rotation ( d2) is arranged rotatably, a torque transmission device (13, 13b) with a rotary connection (6) that actively connects the internal combustion engine (2) and the electric machine (3) and a separating clutch (9, 9a) arranged between the internal combustion engine (2) and the electric machine (3) and a torsional vibration damper (12) with an input part (14, 14b) fastened to the crankshaft (4) and an output part (21) arranged so as to be relatively rotatable about the first axis of rotation (d1) counter to the action of a spring device (19), characterized in that the separating clutch (9, 9a) between an output hub (29, 29b) of the output part (21) and a flange part (24, 24b) acting on the spring device (19) on the output side in the rotational speed transmission damper (12) is integrated and a rotary connection part (7) of the rotary connection (6) assigned to the first axis of rotation (d1) is directly connected on the output side to the separating clutch (9, 9a). Hybridantriebsstrang (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Trennkupplung (9, 9a) einen Außenlamellenträger (26), einen Innenlamellenträger (27) und zwischen diesen ein Lamellenpaket mit abwechselnd mit dem Innenlamellenträger (27) und dem Außenlamellenträger (26) drehfest verbundenen Reiblamellen (34, 35) aufweist.Hybrid powertrain (1) after Claim 1 , characterized in that the separating clutch (9, 9a) has an outer disk carrier (26), an inner disk carrier (27) and between these a disk pack with friction disks (34, 35) alternately connected to the inner disk carrier (27) and the outer disk carrier (26) in a rotationally fixed manner having. Hybridantriebsstrang (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ausgangsnabe (29) auf einem Lagerflansch (31) des Flanschteils (24) verdrehbar gelagert ist.Hybrid powertrain (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the output hub (29) is rotatably mounted on a bearing flange (31) of the flange part (24). Hybridantriebsstrang (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Flanschteil (24b) verdrehbar auf dem Eingangsteil (14b) gelagert ist.Hybrid powertrain (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the flange part (24b) is rotatably mounted on the input part (14b). Hybridantriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mit der Ausgangsnabe (29, 29b) ein Nabenflansch (28) verbunden ist, welcher radial außen das Drehanbindungsteil (7) aufweist.Hybrid drive train (1) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that a hub flange (28) is connected to the output hub (29, 29b) and has the rotary connection part (7) radially on the outside. Hybridantriebsstrang (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehanbindungsteil (7) und der Nabenflansch (28) einteilig ausgebildet sind.Hybrid powertrain (1) after Claim 5 , characterized in that the rotary connection part (7) and the hub flange (28) are formed in one piece. Hybridantriebsstrang (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Innenlamellenträger (27) einteilig aus dem Nabenflansch (28) gebildet ist.Hybrid powertrain (1) after Claim 5 or 6th , characterized in that the inner disk carrier (27) is formed in one piece from the hub flange (28). Hybridantriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehanbindung (6) als Riementrieb, Kettentrieb oder Zahnradverbindung ausgebildet ist.Hybrid drive train (1) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the rotary connection (6) is designed as a belt drive, chain drive or gear connection. Hybridantriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehanbindungsteil (7) unmittelbar außerhalb des radialen Bauraums der Trennkupplung (9, 9a) angeordnet ist.Hybrid drive train (1) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the rotary connection part (7) is arranged directly outside the radial installation space of the separating clutch (9, 9a). Hybridantriebsstrang (1) nach einem der Ansprüche 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Lauffläche (33) des Drehanbindungsteils (7) die Trennkupplung (9, 9a) axial überschneidet.Hybrid drive train (1) according to one of the Claims 8 or 9 , characterized in that a running surface (33) of the rotary connection part (7) axially overlaps the separating clutch (9, 9a).
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