DE102021109034A1 - Concentric slave cylinder arrangement and hybrid module - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft einen Zentralausrückeranordnung (1) insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem (2) eines Kupplungssystems (3) eines Kraftfahrzeugs (4), umfassend ein Zentralausrückergehäuse (5) mit einem ringförmigen Zentralausrückerkolbenraum (6) in dem durch eine dem Zentralausrückerkolbenraum (6) zuführbaren Hydraulikflüssigkeit (7) ein Zentralausrückerkolben (8) axial bewegbar aufgenommen ist, wobei der Zentralausrückerkolben (8) eine Zentralausrückerkolbendichtung (9) aufweist, die den Zentralausrückerkolben (8) gegen den Zentralausrückerkolbenraum (6) abdichtet, wobei das Zentralausrückergehäuse (5) einen Hydraulikanschluss (10) zu Kopplung mit einer hydraulische Hochdruckdruckleitung (11) aufweist, wobei der Hydraulikanschluss (10) sich in axialer Richtung durch das Zentralausrückergehäuse (5) erstreckt.The invention relates to a central release arrangement (1), in particular for a hydraulic release system (2) of a clutch system (3) of a motor vehicle (4), comprising a central release housing (5) with an annular central release piston chamber (6) in which the central release piston chamber (6) can be fed through one hydraulic fluid (7), a central release piston (8) is accommodated in an axially movable manner, the central release piston (8) having a central release piston seal (9) which seals the central release piston (8) against the central release piston chamber (6), the central release housing (5) having a hydraulic connection ( 10) for coupling to a hydraulic high-pressure pressure line (11), the hydraulic connection (10) extending in the axial direction through the central release housing (5).
Description
Die Erfindung betrifft einen Zentralausrückeranordnung insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem eines Kupplungssystems eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Zentralausrückergehäuse mit einem ringförmigen Zentralausrückerkolbenraum in dem durch eine dem Zentralausrückerkolbenraum zuführbaren Hydraulikflüssigkeit ein Zentralausrückerkolben axial bewegbar aufgenommen ist, wobei der Zentralausrückerkolben eine Zentralausrückerkolbendichtung aufweist, die den Zentralausrückerkolben gegen den Zentralausrückerkolbenraum abdichtet, wobei das Zentralausrückergehäuse einen Hydraulikanschluss zu Kopplung mit einer hydraulische Hochdruckdruckleitung aufweist. Die Erfindung betrifft ferner ein Hybridmodul.The invention relates to a central release arrangement, in particular for a hydraulic release system of a clutch system of a motor vehicle, comprising a central release housing with an annular central release piston chamber in which a central release piston is accommodated in an axially movable manner through a hydraulic fluid that can be supplied to the central release piston chamber, the central release piston having a central release piston seal which holds the central release piston against the central release piston chamber seals, the central slave cylinder housing having a hydraulic connection for coupling to a hydraulic high-pressure pressure line. The invention also relates to a hybrid module.
Ein Antriebsstrang eines Hybridfahrzeuges umfasst eine Kombination aus einer Brennkraftmaschine und einem Elektromotor, und ermöglicht - beispielsweise in Ballungsgebieten - eine rein elektrische Betriebsweise bei gleichzeitiger ausreichender Reichweite und Verfügbarkeit gerade bei Überlandfahrten. Zudem besteht die Möglichkeit, in bestimmten Betriebssituationen gleichzeitig durch die Brennkraftmaschine und den Elektromotor anzutreiben.A drive train of a hybrid vehicle includes a combination of an internal combustion engine and an electric motor, and allows - for example in urban areas - a purely electric mode of operation with simultaneous sufficient range and availability, especially when driving overland. In addition, there is the possibility, in certain operating situations, to be driven simultaneously by the internal combustion engine and the electric motor.
Zur Hybridisierung von konventionellen Antriebssträngen sind sogenannte Hybridmodule bekannt geworden, welche die zur Elektrifizierung des Antriebsstrangs notwendigen Baugruppen in einem Modul baulich zusammenfassen. Zu diesen Baugruppen gehören neben einer elektrischen Maschine regelmäßig auch hydraulische Kupplungssysteme zum Ein- bzw. Auskuppeln der elektrischen Maschine in bzw. aus dem Antriebsstrang.So-called hybrid modules have become known for the hybridization of conventional drive trains, which structurally combine the assemblies required for the electrification of the drive train in one module. In addition to an electrical machine, these assemblies also regularly include hydraulic clutch systems for engaging and disengaging the electrical machine in and out of the drive train.
Derartige vollhydraulische Kupplungssysteme können in einem Hybridmodul insbesondere mit einem Zentralausrücker ausgestattet sein, welcher häufig auch als Concentric Slave Cylinder (CSC) bezeichnet wird. Dieser kann insbesondere aus einem ringförmigen hydraulischen Zentralausrückerzylinder mit integriertem Ausrücklager bestehen, der, beispielsweise in dem Kupplungsgehäuse, bevorzugt zwischen dem Getriebe und der Kupplung mittig zur Getriebeeingangswelle angeordnet ist.In a hybrid module, fully hydraulic clutch systems of this type can be equipped in particular with a central release mechanism, which is frequently also referred to as a concentric slave cylinder (CSC). This can in particular consist of an annular hydraulic central release cylinder with an integrated release bearing, which is arranged, for example in the clutch housing, preferably between the transmission and the clutch in the center of the transmission input shaft.
Da diese Zentralausrücker bei sehr hohen hydraulischen Drücken betrieben werden, stellt die hydraulische Anbindung eines Zentralausrückers an das hydraulische Hochdrucksystem eines Hybridmoduls regelmäßig hohe Anforderungen an die Sicherheit und Dichtigkeit des entsprechenden Anschlusses bei gleichzeitigen Forderungen an eine kostengünstige Herstellbar- und Montierbarkeit.Since these central slave cylinders are operated at very high hydraulic pressures, the hydraulic connection of a central slave cylinder to the hydraulic high-pressure system of a hybrid module regularly places high demands on the safety and tightness of the corresponding connection, while at the same time there are demands on cost-effective manufacture and assembly.
Es ist daher die Aufgabe der Erfindung eine Zentralausrückeranordnung für ein hydraulisches Ausrücksystem eines Kupplungssystems eines Kraftfahrzeugs bereitzustellen, dass auf einfache und sichere Weise an ein hydraulisches Hochdrucksystem anschließbar sowie kostengünstig herstellbar und montierbar ist.It is therefore the object of the invention to provide a central release arrangement for a hydraulic release system of a clutch system of a motor vehicle that can be connected to a hydraulic high-pressure system in a simple and reliable manner and that can be manufactured and assembled inexpensively.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Zentralausrückeranordnung insbesondere für ein hydraulisches Ausrücksystem eines Kupplungssystems eines Kraftfahrzeugs, umfassend ein Zentralausrückergehäuse mit einem ringförmigen Zentralausrückerkolbenraum in dem durch eine dem Zentralausrückerkolbenraum zuführbaren Hydraulikflüssigkeit ein Zentralausrückerkolben axial bewegbar aufgenommen ist, wobei der Zentralausrückerkolben eine Zentralausrückerkolbendichtung aufweist, die den Zentralausrückerkolben gegen den Zentralausrückerkolbenraum abdichtet, wobei das Zentralausrückergehäuse einen Hydraulikanschluss zu Kopplung mit einer hydraulische Hochdruckdruckleitung aufweist, wobei der Hydraulikanschluss sich in axialer Richtung durch das Zentralausrückergehäuse erstreckt.This object is achieved by a central release arrangement, in particular for a hydraulic release system of a clutch system of a motor vehicle, comprising a central release housing with an annular central release piston chamber in which a central release piston is accommodated in an axially movable manner through a hydraulic fluid that can be supplied to the central release piston chamber, the central release piston having a central release piston seal which holds the central release piston against seals the central release piston chamber, the central release housing having a hydraulic connection for coupling to a hydraulic high-pressure pressure line, the hydraulic connection extending in the axial direction through the central release housing.
Erfindungsgemäß ist die Zentralausrückeranordnung dahingehend verbessert, dass die hydraulische Hochdruckleitung direkt ins Zentralausrückergehäuse eingesteckt wird, und zwar in einem Hydraulikanschluss, der sich in axialer Richtung durch das Zentralausrückergehäuse erstreckt. Dadurch kann zum einen die Abdichtung zwischen dem Hydraulikanschluss und der Hochdruckleitung vereinfacht und zum anderen die entsprechenden fertigungsbedingten Toleranzketten zwischen dem Hydraulikanschluss und der hydraulischen Hochdruckleitung können einfacher und kostengünstiger realisiert werden. Auch können die Anforderung an die Sauberkeit des Zufuhrkanals der Leitungsstrecke durch das Getriebegehäuse reduziert werden. According to the invention, the central release assembly is improved in that the hydraulic high-pressure line is plugged directly into the central release housing, specifically in a hydraulic connection that extends through the central release housing in the axial direction. As a result, on the one hand, the sealing between the hydraulic connection and the high-pressure line can be simplified and, on the other hand, the corresponding production-related tolerance chains between the hydraulic connection and the hydraulic high-pressure line can be implemented more simply and cost-effectively. The cleanliness requirement of the supply channel of the line section through the transmission housing can also be reduced.
Zunächst werden die einzelnen Elemente des beanspruchten Erfindungsgegenstandes in der Reihenfolge ihrer Nennung im Anspruchssatz erläutert und nachfolgend besonders bevorzugte Ausgestaltungen des Erfindungsgegenstandes beschrieben.First, the individual elements of the claimed subject matter of the invention are explained in the order in which they are mentioned in the set of claims, and particularly preferred configurations of the subject matter of the invention are described below.
Ein hydraulisches Ausrücksystem kann insbesondere auch über einen Geberzylinder, der den am Geberzylinder erzeugten Druck über eine hydraulische Druckleitung an einen Zentralausrücker überträgt, verfügen.In particular, a hydraulic release system can also have a master cylinder, which transmits the pressure generated in the master cylinder to a central slave cylinder via a hydraulic pressure line.
Alternativ oder ergänzend zu einem Geberzylinder kann der zur Aktuierung eines Zentralausrückers notwendige hydraulische Druck auch mittels eines sogg. Powerpacks bereitgestellt werden, welches aus einer Hydraulikpumpe und einem von der Hydraulikpumpe beaufschlagbaren hydraulischen Druckspeicher besteht. Hierbei kann dann eine Druckkammer des Zentralausrückers beispielsweise auch von einem Geberzylinder, der mittels eines Elektromotors von einem Steuergerät gesteuert wird, oder von einer Hydraulikpumpe, gegebenenfalls unter Mitwirkung eines Druckspeichers, hydraulisch druckbeaufschlagt sein. In vorteilhafter Weise kann ein sogenanntes Powerpack eingesetzt werden, das über eine insbesondere zentrale Hydraulikpumpe und entsprechenden Ventilen mehrere Druckkreisläufe schaltet.As an alternative or in addition to a master cylinder, the hydraulic pressure required to actuate a concentric slave cylinder can also be generated using a so-called Power packs are provided, which consists of a hydraulic pump and a hydraulic pressure accumulator that can be acted upon by the hydraulic pump. In this case, one can Pressure chamber of the central slave cylinder, for example, also be hydraulically pressurized by a master cylinder, which is controlled by a control unit by means of an electric motor, or by a hydraulic pump, optionally with the cooperation of a pressure accumulator. A so-called power pack can be used in an advantageous manner, which switches a plurality of pressure circuits, in particular, via a central hydraulic pump and corresponding valves.
Der Zentralausrücker kann bevorzugt mittels eines axial verlagerbaren Kolbens und bevorzugt unter Zwischenschaltung eines Kupplungsausrücklagers den hydraulischen Druck auf ein Hebelsystem übertragen, das beispielsweise durch eine Tellerfeder gebildet sein kann. Die Tellerfeder beaufschlagt dann beispielsweise eine drehfest und axial verlagerbar mit einem Kupplungsgehäuse verbundene Kupplungsdruckplatte und ist gegen eine fest mit dem Kupplungsgehäuse verbundene Anpressplatte verspannt. Zwischen Anpressplatte und Kupplungsdruckplatte ist eine Kupplungsscheibe mit einem Kupplungsbelag angeordnet, die je nach Verspannung zwischen Anpress- und Kupplungsdruckplatte einen Reibschluss bilden und die Reibungskupplung schließen oder bei Aufhebung des Reibschlusses öffnen.The central slave cylinder can preferably transmit the hydraulic pressure to a lever system, which can be formed by a plate spring, for example, by means of an axially displaceable piston and preferably with the interposition of a clutch release bearing. The diaphragm spring then acts, for example, on a clutch pressure plate which is connected to a clutch housing in a rotationally fixed and axially displaceable manner and is clamped against a pressure plate which is fixedly connected to the clutch housing. A clutch disc with a clutch lining is arranged between the pressure plate and the clutch pressure plate, which, depending on the tension between the pressure plate and the clutch pressure plate, form a frictional connection and close the friction clutch or open it when the frictional connection is removed.
Das Zentralausrückergehäuse hat die Funktion Bauteile des Zentralausrückers wie insbesondere den beweglichen Zentralausrückerkolben aufzunehmen und vor äußeren mechanischen oder chemischen Einflüssen zu schützen. Ferner besitzt das Zentralausrückergehäuse die Funktion, eine einfache Montage und Fixierung des Zentralausrückers innerhalb des Antriebsstrangs zu erlauben. Das Zentralausrückergehäuse kann einstückig oder mehrstückig ausgebildet sein. Bevorzugt kann das Zentralausrückergehäuse aus einem Kunststoff, einem metallischen Werkstoff und/oder keramischen Werkstoff gebildet sein.The central release housing has the function of accommodating components of the central release, in particular the movable central release piston, and protecting them from external mechanical or chemical influences. Furthermore, the central release housing has the function of allowing simple assembly and fixing of the central release within the drive train. The central slave housing can be made in one piece or in several pieces. The central slave cylinder housing can preferably be formed from a plastic, a metallic material and/or a ceramic material.
Der in dem Zentralausrückergeäuse ausgeformte Zentralausrückerkolbenraum dient der Aufnahme sowie der Führung des linearbeweglich in dem Zentralausrückergehäuse gelagerten Zentralausrückerkolben.The central release piston chamber formed in the central release housing serves to accommodate and guide the central release piston, which is linearly movably mounted in the central release housing.
Die Hydraulikflüssigkeit hat in einem hydraulischen Ausrücksystem eines Kraftfahrzeugs die Funktion, Energie in Form von Druck möglichst verlustfrei beispielsweise innerhalb eines Kupplungssystems eines Fahrzeugs zu übertragen. Neben dieser Hauptaufgabe kann die Hydraulikflüssigkeit insbesondere auch die Schmierung und den Korrosionsschutz für die beweglichen Teile und die Metall-oberflächen des hydraulischen Ausrücksystems bereitstellen. Außerdem kann sie insbesondere auch Verunreinigungen (beispielsweise durch Abrieb), Wasser und Luft sowie Verlustwärme abführen.In a hydraulic release system of a motor vehicle, the hydraulic fluid has the function of transferring energy in the form of pressure with as little loss as possible, for example within a clutch system of a vehicle. In addition to this main task, the hydraulic fluid can also provide lubrication and corrosion protection for the moving parts and the metal surfaces of the hydraulic release system. In addition, it can in particular also dissipate contaminants (e.g. due to abrasion), water and air as well as heat loss.
Der Zentralausrückerkolben hat die Funktion eine hydraulische Druckbeaufschlagung in eine lineare Verschiebung des Zentralausrückerkolbens umzuwandeln, wobei diese bewirkt, dass das Kupplungssystem von einem eingekuppelten Betriebszustand in einen ausgekuppelten Betriebszustand überführbar ist. Der Zentralausrücker kann über einen ringförmigen Zentralausrückerkolben oder mehrere Zentralausrückerkolben (Mehrkolbenausrücker) verfügen.The central slave cylinder has the function of converting a hydraulic pressurization into a linear displacement of the central slave cylinder, which causes the clutch system to be transferrable from an engaged operating state to a disengaged operating state. The central slave can have a ring-shaped central slave or several central slave (multi-piston release).
Die Zentralausrückerkolbendichtung dichtet den linearbeweglich geführten Zentralausrückerkolben gegenüber dem den Zentralausrückerkolben aufnehmenden Zentralausrückergehäuse ab. Die Zentralausrückkolbendichtung kann insbesondere als Dichtring ausgebildet sein. Die Zentrauausrückerkolbendichtung kann insbesondere formschlüssig mit dem Zentralausrückerkolben verbunden sein. Besonders bevorzugt ist eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Zentralausrückekolben und der Zentralausrückerkolbendichtung als Schnappverbindung ausgestaltet. Besonders bevorzugt ist es, dass die Zentralausrückerkolbendichtung aus einem elastischen, insbesondere bevorzugt gummielastischen Material geformt ist. Das elastische Material kann bevorzugt ganz oder teilweise aus einem Elastomer bestehen, wobei wiederum bevorzugt die Elastomere ausgewählt sind aus der Gruppe der Vulkanisate von Naturkautschuk und Silikonkautschuk.The central release piston seal seals the linearly moveable central release piston from the central release housing that accommodates the central release piston. The central release piston seal can be designed in particular as a sealing ring. The central release piston seal can in particular be positively connected to the central release piston. A form-fitting connection between the central release piston and the central release piston seal is particularly preferably designed as a snap connection. It is particularly preferred that the central release piston seal is formed from an elastic, particularly preferably rubber-elastic material. The elastic material can preferably consist entirely or partially of an elastomer, the elastomers in turn preferably being selected from the group of vulcanizates of natural rubber and silicone rubber.
Die hydraulische Hochdruckleitung verbindet den Geberzylinder mit dem Zentralausrücker des hydraulischen Ausrücksystems. Sie besteht in der Regel aus einem Schlauch und einem Stahlrohr oder aber vollständig aus Kunststoff.The hydraulic high-pressure line connects the master cylinder with the concentric actuator of the hydraulic release system. It usually consists of a hose and a steel pipe or made entirely of plastic.
Bei der Verwendung eines an sich starren Stahlrohres ist bevorzugt zusätzlich ein flexibler Schlauch in der hydraulischen Hochdruckleitung vorhanden, um Bewegungen zwischen dem Antriebsstrang und dem Chassis des Fahrzeuges auszugleichen.When using a steel tube that is rigid per se, a flexible hose is preferably additionally present in the hydraulic high-pressure line in order to compensate for movements between the drive train and the chassis of the vehicle.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass der Hydraulikanschluss eine radiale Höhe aufweist, die zwischen 0,9-1,1 mal der radialen Höhe des Zentralausrückerkolbenraums entspricht. Hierdurch kann ein möglichst großer Volumenstrom an Hydraulikfluid in den Zentralausrücker realisiert werden, was sich positiv auf die Aktuierungsdynamik des Zentralausrückers auswirkt.According to a preferred embodiment of the invention, it can be advantageous that the hydraulic connection has a radial height that corresponds to between 0.9-1.1 times the radial height of the central release piston chamber. As a result, the largest possible volume flow of hydraulic fluid into the central slave cylinder can be realized, which has a positive effect on the actuation dynamics of the central slave cylinder.
Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass die hydraulische Hochdruckdruckleitung eine Anschlussdichtung aufweist, die eine radiale und/oder axiale Abdichtung der hydraulische Hochdruckdruckleitung gegenüber dem Zentralausrückergehäuse ausbildet.It can also be advantageous that the hydraulic high-pressure pressure line Has connection seal that forms a radial and / or axial sealing of the hydraulic high-pressure line against the central slave housing.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass die hydraulische Hochdruckdruckleitung in den Hydraulikanschluss des Zentralausrückergehäuses einsteckbar ist, was eine sichere und einfache Montage erlaubt. Ferner können Bearbeitungstoleranzen bei der Herstellung auf die Zentralausrückeranordnung beschränkt werden und es müssen keine Toleranzketten zu umliegenden Bauteilen, wie beispielsweise Gehäusebauteile des Hybridmoduls, berücksichtigt werden, was die Fertigung und Herstellung des Zentralausrückeranordnung deutlich vereinfacht und verbilligt.In a further development of the invention, it can also be preferred that the hydraulic high-pressure line can be plugged into the hydraulic connection of the central release housing, which allows safe and simple assembly. Furthermore, machining tolerances during manufacture can be limited to the central slave cylinder arrangement and no tolerance chains to surrounding components, such as housing components of the hybrid module, have to be taken into account, which significantly simplifies and reduces the cost of manufacturing and manufacturing the central slave cylinder arrangement.
Weiterhin kann es von Vorteil sein, dass das Zentralausrückergehäuse eine zylinderringartige Grundform mit einer kreisringförmigen Stirnfläche aufweist, wobei der Hydraulikanschluss des Zentralausrückergehäuses sich in axialer Richtung aus der Ebene der Stirnfläche heraus erstreckt. Hierdurch kann zum einen eine vordefinierte Positionierung des Zentralausrückers an einer ihn aufnehmenden Bauteilstruktur ausgebildet werden und zum anderen eine verbesserte Montagefreundlichkeit durch eine gute Sichtbarkeit des aus dem Zentralausrücker herausragenden Hydraulikanschluss.Furthermore, it can be advantageous that the central release housing has a cylindrical ring-like basic shape with a circular end face, with the hydraulic connection of the central release housing extending in the axial direction out of the plane of the end face. As a result, on the one hand a predefined positioning of the central slave cylinder on a component structure accommodating it can be formed and on the other hand an improved ease of assembly due to the good visibility of the hydraulic connection protruding from the central slave cylinder.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausbildung der Erfindung kann es bevorzugt sein, dass der Hydraulikanschluss eine im Wesentlichen zylinderartige Grundform aufweist.According to a further advantageous embodiment of the invention, it can be preferred that the hydraulic connection has an essentially cylindrical basic shape.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann es vorteilhaft sein, dass die hydraulische Hochdruckdruckleitung mit einem den Zentralausrücker aufnehmenden Gehäusebauteil ausgebildet ist, wodurch hochintegrierte Ausgestaltungen, beispielsweise innerhalb eines Hydraulikmoduls ermöglicht werden.According to a preferred embodiment of the invention, it can be advantageous that the hydraulic high-pressure pressure line is designed with a housing component that accommodates the concentric slave cylinder, as a result of which highly integrated designs, for example within a hydraulic module, are made possible.
Es kann des Weiteren vorteilhaft sein, dass der Zentralausrücker in axialer Richtung gegenüber dem Gehäusebauteil, insbesondere mittels einer Schraubverbindung, fixiert ist, wodurch insbesondere eine verbesserte Dichtwirkung durch eine Sicherstellung eines entsprechend definierten axialen Anpressdrucks zwischen der Dichtung und beispielsweise einem Gehäusebauteil realisierbar ist.Furthermore, it can be advantageous for the central slave cylinder to be fixed in the axial direction relative to the housing component, in particular by means of a screw connection, as a result of which an improved sealing effect can be achieved in particular by ensuring a correspondingly defined axial contact pressure between the seal and, for example, a housing component.
In einer Weiterentwicklung der Erfindung kann es ferner bevorzugt sein, dass der Hydraulikanschluss des Zentralausrückergehäuses einen axialen Anschlag aufweist, gegen den die hydraulische Hochdruckdruckleitung in axialer Richtung anläuft, so dass bei der Montage der hydraulischen Hochdruckleitung eine Beschädigung insbesondere des Zentralausrückerkolbens vermieden wird.In a further development of the invention, it can also be preferred that the hydraulic connection of the central release housing has an axial stop against which the hydraulic high-pressure line runs in the axial direction, so that damage to the central release piston in particular is avoided during assembly of the hydraulic high-pressure line.
Die Aufgabe der Erfindung wird ferner gelöst durch ein Hybridmodul umfassend eine elektrische Maschine und eine Zentralausrückeranordnung nach einem der Ansprüche 1-9 zur Betätigung eines innerhalb des Hybridmoduls angeordneten Kupplungssystems zum Ein- und Auskuppeln der elektrischen Maschine in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.The object of the invention is also achieved by a hybrid module comprising an electrical machine and a central release arrangement according to one of claims 1-9 for actuating a clutch system arranged within the hybrid module for engaging and disengaging the electrical machine in a drive train of a motor vehicle.
In einem Hybridmodul können Bau- und Funktionselemente eines hybridisierten Antriebsstrangs räumlich und/oder baulich zusammengefasst und vorkonfiguriert sein, so dass ein Hybridmodul in einer besonders einfachen Weise in einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs integrierbar ist. Insbesondere können ein Elektromotor und ein Kupplungssystem, insbesondere mit einer Trennkupplung zum Einkuppeln des Elektromotors in und/oder Auskuppeln des Elektromotors aus dem Antriebsstrang, in einem Hybridmodul vorhanden sein.In a hybrid module, structural and functional elements of a hybridized drive train can be spatially and/or structurally combined and preconfigured, so that a hybrid module can be integrated in a particularly simple manner into a drive train of a motor vehicle. In particular, an electric motor and a clutch system, in particular with a separating clutch for coupling the electric motor into and/or decoupling the electric motor from the drive train, can be present in a hybrid module.
Ein Hybridmodul kann je nach Eingriffspunkt des Elektromotors in den Antriebsstrang in die folgenden Kategorien P0-P4 eingeteilt werden:
- P0: der Elektromotor ist vor der Brennkraftmaschine angeordnet und beispielsweise über einen Riemen mit der Brennkraftmaschine gekoppelt. Bei dieser Anordnung des Elektromotors wird dieser auch gelegentlich als Riemenstartergenerator (RSG) bezeichnet,
- P1: der Elektromotor ist direkt hinter der Brennkraftmaschine angeordnet. Die Anordnung des Elektromotors kann beispielsweise kurbelwellenfest vor der Anfahrkupplung erfolgen,
- P2: der Elektromotor ist zwischen einer häufig als K0 bezeichneten Trennkupplung und der Anfahrkupplung aber vor dem Fahrzeuggetriebe im Antriebsstrang angeordnet,
- P3: der Elektromotor ist im Fahrzeuggetriebe und/oder der Getriebeausgangswelle angeordnet,
- P4: der Elektromotor ist an einer bestehenden oder separaten Fahrzeugachse angeordnet und
- P5: der Elektromotor ist am oder im Fahrzeugrad angeordnet, beispielsweise als Radnabenmotor.
- P0: the electric motor is arranged in front of the internal combustion engine and is coupled to the internal combustion engine via a belt, for example. With this arrangement of the electric motor, it is also sometimes referred to as a belt starter generator (RSG),
- P1: the electric motor is located directly behind the internal combustion engine. The electric motor can be arranged, for example, on the crankshaft in front of the starting clutch,
- P2: the electric motor is located between a separating clutch, often referred to as K0, and the starting clutch, but in front of the vehicle transmission in the drive train,
- P3: the electric motor is arranged in the vehicle transmission and/or the transmission output shaft,
- P4: the electric motor is arranged on an existing or separate vehicle axle and
- P5: the electric motor is arranged on or in the vehicle wheel, for example as a wheel hub motor.
Im Sinne dieser Anmeldung werden unter dem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges alle Komponenten verstanden, die im Kraftfahrzeug die Leistung für den Antrieb des Kraftfahrzeugs generieren und über die Fahrzeugräder bis auf die Straße übertragen.For the purposes of this application, the drive train of a motor vehicle is understood to mean all components that generate the power for driving the motor vehicle in the motor vehicle and transmit it to the road via the vehicle wheels.
Die elektrische Maschine ist insbesondere für die Verwendung innerhalb eines Antriebsstrang eines hybrid- oder vollelektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs vorgesehen.The electric machine is intended in particular for use within a drive train of a hybrid or all-electric motor vehicle.
Insbesondere ist die elektrische Maschine so dimensioniert, dass Fahrzeuggeschwindigkeiten größer als 50 km/h, vorzugsweise größer als 80 km/h und insbesondere größer als 100 km/h erreicht werden können. Besonders bevorzugt weist der Elektromotor eine Leistung größer als 30 kW, vorzugsweise größer als 50 kW und insbesondere größer als 70 kW auf. Es ist des Weiteren bevorzugt, dass die elektrische Maschine Drehzahlen größer als 5.000 U/min, besonders bevorzugt größer als 10.000 U/min, ganz besonders bevorzugt größer als 12.500 U/min bereitstellt.In particular, the electrical machine is dimensioned in such a way that vehicle speeds of more than 50 km/h, preferably more than 80 km/h and in particular more than 100 km/h can be achieved. The electric motor particularly preferably has an output of more than 30 kW, preferably more than 50 kW and in particular more than 70 kW. Furthermore, it is preferred that the electrical machine provides speeds greater than 5,000 rpm, particularly preferably greater than 10,000 rpm, very particularly preferably greater than 12,500 rpm.
Als Kraftfahrzeuge im Sinne dieser Anmeldung gelten Landfahrzeuge, die durch Maschinenkraft bewegt werden, ohne an Bahngleise gebunden zu sein. Ein Kraftfahrzeug kann beispielsweise ausgewählt sein aus der Gruppe der Personenkraftwagen (PKW), Lastkraftwagen (LKW), Kleinkrafträder, Leichtkraftfahrzeuge, Krafträder, Kraftomnibusse (KOM) oder Zugmaschinen. Ein Hybridelektrokraftfahrzeug, auch als Hybrid Electric Vehicle (HEV) bezeichnet, ist ein Elektrofahrzeug, das von mindestens einem Elektromotor sowie einem weiteren Energiewandler angetrieben wird und Energie sowohl aus seinem elektrischen Speicher (Akku) als auch einem zusätzlich mitgeführten Kraftstoff bezieht.For the purposes of this application, motor vehicles are land vehicles that are moved by machine power without being tied to railroad tracks. A motor vehicle can be selected, for example, from the group of passenger cars (cars), trucks (lorries), mopeds, light motor vehicles, motorcycles, buses (COM) or tractors. A hybrid electric vehicle, also referred to as a hybrid electric vehicle (HEV), is an electric vehicle that is powered by at least one electric motor and another energy converter and draws energy from both its electrical storage (battery) and additional fuel that is carried.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens näher erläutert werden. Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Auch können die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Ausführungsbeispiele innerhalb des technisch machbaren frei miteinander kombiniert werden.The invention will be explained in more detail below with reference to figures without restricting the general inventive idea. The figures are only of a schematic nature and serve exclusively for understanding the invention. The same elements are provided with the same reference numbers. The different features of the various exemplary embodiments can also be freely combined with one another within what is technically feasible.
Es zeigen:
-
1 eine erste Ausführungsform einer Zentralausrückeranordnung in einer schematischen Axialschnittansicht, -
2 eine zweite Ausführungsform einer Zentralausrückeranordnung in einer schematischen Axialschnittansicht, -
3 eine dritte Ausführungsform einer Zentralausrückeranordnung in einer schematischen Axialschnittansicht, -
4 ein Kraftfahrzeug mit einem hybridisierten Antriebsstrang in einer schematischen Blockschaltdarstellung, und -
5 eine Zentralausrückeranordnung in einer Aufsicht.
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1 a first embodiment of a central slave cylinder arrangement in a schematic axial sectional view, -
2 a second embodiment of a central slave cylinder arrangement in a schematic axial sectional view, -
3 a third embodiment of a central slave cylinder arrangement in a schematic axial sectional view, -
4 a motor vehicle with a hybridized drive train in a schematic block diagram representation, and -
5 a central slave cylinder arrangement in a top view.
Die Zentralausrückeranordnung 1 umfasst ein Zentralausrückergehäuse 5 mit einem ringförmigen Zentralausrückerkolbenraum 6 in dem durch eine dem Zentralausrückerkolbenraum 6 zuführbaren Hydraulikflüssigkeit 7 ein Zentralausrückerkolben 8 axial bewegbar aufgenommen ist. Der Zentralausrückerkolben 8 weist eine Zentralausrückerkolbendichtung 9 auf, die den Zentralausrückerkolben 8 gegen den Zentralausrückerkolbenraum 6 abdichtet. Durch Druckbeaufschlagung der Hydraulikflüssigkeit 7 wird der Zentralausrückerkolben 8 axial gegen das Kupplungsausrücklager 16 geschoben, wodurch ein Kupplungsvorgang des Kupplungssystems 3 ausgelöst wird. The
Das Zentralausrückergehäuse 5 besitzt einen Hydraulikanschluss 10 zu Kopplung mit einer hydraulische Hochdruckdruckleitung 11, wobei sich der Hydraulikanschluss 10 sich in axialer Richtung durch das Zentralausrückergehäuse 5 erstreckt und eine im Wesentlichen zylinderartige Grundform aufweist, in welche der korrespondierend ausgeführte Kopplungsabschnitt 17 eines der Enden der hydraulischen Hochdruckdruckleitung 11 einsteckbar ist. Dies wird auch gut aus der Zusammenschau der
Das andere Ende der hydraulischen Hochdruckleitung 11 ist mit einem nicht dargestellten Geberzylinder und/oder einer Hydraulikpumpe verbunden. Dadurch, dass die hydraulische Hochdruckleitung 11 direkt mit dem Zentralausrückergehäuse 5 verbunden werden kann, wird eine Kontaminierung während der Montage durch metallische Partikel, welche ansonsten beispielsweise am Getriebegehäuse haften können, ausgeschlossen.The other end of the hydraulic high-
Wichtig ist hierbei, dass das Gehäusebauteil 14, beispielsweise ein Getriebegehäuse, keine hydraulische Dichtfunktion mehr vorhält, so dass die Genauigkeitsanforderung und folglich die Kosten zur Herstellung des Gehäusebauteils 14 bzw. der hydraulischen Kopplung der hydraulischen Hochdruckleitung 11 an das Zentralausrückergehäuse 5 reduziert wird. Die hydraulische Dichtung wird in den Ausführungsbeispielen der
In der Ausführungsform der
Um den Zentralausrückerkolben 8 vor ungewollten mechanischen Beanspruchungen während des Montageprozesses zu schützen, weist der Hydraulikanschluss 10 des Zentralausrückergehäuses 5 einen axialen Anschlag 15 auf, gegen den die hydraulische Hochdruckdruckleitung 11 in axialer Richtung anläuft. Der Hydraulikanschluss 10 weist ferner eine radiale Höhe 21 auf, die zwischen 0,9-1,1 mal der radialen Höhe 22 des Zentralausrückerkolbenraums 6 entspricht.In order to protect the
Das Zentralausrückergehäuse 5 besitzt eine zylinderringartige Grundform mit einer kreisringförmigen Stirnfläche 13. In der Ausführungsform der
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass der Hydraulikanschluss 10 nicht aus der Ebene der Stirnfläche 13 aus dem Zentralausrückergehäuse 5 herausragt, was exemplarisch in der Ausführungsform der
In der Ausführungsform der
Diese Ausführungsform eignet sich dann besonders gut, wenn es bauraumbedingt im Anschluss der hydraulischen Hochdruckleitung 11 keinen Platz für eine radiale Abdichtung gibt.This embodiment is particularly suitable when there is no space for a radial seal in the connection of the hydraulic high-
Die in dieser Anmeldung verwendeten Richtungsangaben axial, radial, tangential und/oder Umfangsrichtung beziehen sich auf eine gedachte Rotationachse des jeweils betreffenden bzw. beschriebenen Bauteils.The directional information used in this application, axial, radial, tangential and/or circumferential, relates to an imaginary axis of rotation of the component concerned or described in each case.
Die Erfindung ist nicht auf die in den Figuren dargestellten Ausführungsformen beschränkt. Die vorstehende Beschreibung ist daher nicht als beschränkend, sondern als erläuternd anzusehen. Die nachfolgenden Patentansprüche sind so zu verstehen, dass ein genanntes Merkmal in zumindest einer Ausführungsform der Erfindung vorhanden ist. Dies schließt die Anwesenheit weiterer Merkmale nicht aus. Sofern die Patentansprüche und die vorstehende Beschreibung ‚erste‘ und ‚zweite‘ Merkmal definieren, so dient diese Bezeichnung der Unterscheidung zweier gleichartiger Merkmale, ohne eine Rangfolge festzulegen.The invention is not limited to the embodiments shown in the figures. The foregoing description is therefore not to be considered as limiting but as illustrative. The following patent claims are to be understood in such a way that a mentioned feature is present in at least one embodiment of the invention. This does not exclude the presence of other features. If the patent claims and the above description define 'first' and 'second' feature, this designation serves to distinguish between two similar features without establishing a ranking.
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Zentralausrückeranordnungcentral slave arrangement
- 22
- hydraulisches Ausrücksystemhydraulic release system
- 33
- Kupplungssystemscoupling system
- 44
- Kraftfahrzeugsmotor vehicle
- 55
- Zentralausrückergehäusecentral slave housing
- 66
- ZentralausrückerkolbenraumCentral slave piston chamber
- 77
- Hydraulikflüssigkeithydraulic fluid
- 88th
- ZentralausrückerkolbenConcentric slave cylinder
- 99
- ZentralausrückerkolbendichtungCentral slave piston seal
- 1010
- Hydraulikanschlusshydraulic connection
- 1111
- hydraulische Hochdruckdruckleitunghydraulic high-pressure pressure line
- 1212
- Anschlussdichtungconnection seal
- 1313
- Stirnflächeface
- 1414
- Gehäusebauteilhousing component
- 1515
- axialen Anschlagaxial stop
- 1616
- Kupplungsausrücklagerclutch release bearing
- 1717
- Kopplungsabschnittcoupling section
- 1818
- Hybridmodulhybrid module
- 1919
- elektrische Maschineelectric machine
- 2020
- Antriebsstrangpowertrain
- 2121
- Radiale Höheradial height
- 2222
- Radiale Höheradial height
Claims (10)
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Also Published As
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