DE102007042352A1 - Leichthybridfahrzeug-Konfiguration - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung stellt ein Hybridumwandlungsmodul bereit, das zum einfachen Anbringen an bestehenden Antriebsstrangkomponenten ausgelegt ist, um ein Leichthybridfahrzeug zu erzeugen. Das Hybridumwandlungsmodul umfasst einen Elektromotor/Generator, der zum Übertragen von Kraft zu einem Drehmomentwandler und dadurch zum Antreiben des Leichthybridfahrzeugs betrieben werden kann. Eine Speichervorrichtung, wie z.B. ein Akkumulator, ist mit dem Elektromotor/Generator wirkverbunden und ist zum Übertragen von Energie zum Elektromotor/Generator und zum Empfangen von Energie von diesem ausgelegt. Eine Kupplung ist zum selektiven Abkoppeln der Brennkraftmaschine des Leichthybridfahrzeugs von dem Drehmomentwandler ausgelegt, so dass das Fahrzeug effizient durch den Elektromotor/Generator angetrieben werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst auch ein Leichthybridfahrzeug mit einem solchen Hybridumwandlungsmodul, das in der beschriebenen Weise an einem herkömmlichen Antriebsstrang angebracht ist.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen eine Leichthybridfahrzeug-Konfiguration mit einer selektiv eingesetzten Kupplung zum Trennen vom Antrieb.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Der Zweck eines Fahrzeuggetriebes ist das Schaffen eines neutralen Fahrbereichs, mindestens eines Rückwärtsfahrbereichs und eines oder mehrerer Vorwärtsfahrbereiche, die von einer Brennkraftmaschine und/oder anderen Antriebsquellen Kraft auf die Antriebselemente übertragen, welche die Zugkraft von dem Fahrzeug auf das Gelände übertragen, über das das Fahrzeug gefahren wird. Somit können die Antriebselemente nach Bedarf Vorderräder, Hinterräder oder eine Raupe zum Bereitstellen der erwünschten Leistung sein.
  • Es ist bekannt, dass Hybridfahrzeuge und Leichthybridfahrzeuge zahlreiche Vorteile bieten können, darunter zum Beispiel verbesserte Kraftstoffwirtschaftlichkeit und verringerte Emissionen. Leichthybridfahrzeuge setzen einen einzigen Motor/Generator zusammen mit einer Brennkraftmaschine ein, die einzeln oder kombiniert ein Getriebe antreiben können, um dem Fahrzeug Antriebskraft zu verleihen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst ein Hybridumwandlungsmodul, das zum einfachen Anbringen an bestehenden Antriebsstrangkomponenten und damit zum Schaffen eines Leichthybridfahrzeugs ausgelegt ist. Das Hybridumwandlungsmodul umfasst einen Elektromotor/Generator, der zum Übertragen von Kraft auf einen Drehmomentwandler und dadurch zum Antreiben des Leichthybridfahrzeugs betrieben werden kann. Eine Speichervorrichtung wie z.B. ein Akkumulator ist mit dem Elektromotor/Generator wirkverbunden und ist zum Übertragen von Energie zum Elektromotor/Generator oder zum Empfangen von Energie von diesem ausgelegt. Eine Kupplung ist zum selektiven Abkoppeln der Brennkraftmaschine des Leichthybridfahrzeugs von dem Drehmomentwandler ausgelegt, so dass das Fahrzeug effizient von dem Elektromotor/Generator angetrieben werden kann. Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst auch ein Leichthybridfahrzeug mit einem solchen Hybridumwandlungsmodul, das in der beschriebenen Weise an einem herkömmlichen Antriebsstrang angebracht ist.
  • Der Elektromotor/Generator kann direkt an dem Drehmomentwandler angebracht sein, so dass der Drehmomentwandler eingesetzt werden kann, um den Elektromotor/Generator durch Übertragen von Brennkraftmaschinenwärme durch das Drehmomentwandlergehäuse zu kühlen, wo sie durch Arbeitsfluid in dem Drehmomentwandler absorbiert wird.
  • Der Elektromotor/Generator kann zum Antreiben einer Getriebepumpe ausgelegt sein, so dass Kühlmittelfluss und Kupplungsdruck aufrechterhalten werden, wenn das Leichthybridfahrzeug elektrisch angetrieben wird.
  • Bei der Kupplung kann es sich um eine elektromagnetische Kupplung handeln.
  • Bei der Speichervorrichtung kann es sich um einen Akkumulator handeln.
  • Die vorstehenden Merkmale und Vorteile sowie weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung gehen ohne Weiteres aus der folgenden eingehenden Beschreibung der besten Methoden zum Ausführen der Erfindung in Verbindung mit den Begleitzeichnungen hervor.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1a zeigt eine schematische Darstellung eines vorbekannten Nichthybridfahrzeugs;
  • 1b zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leichthybridfahrzeugs;
  • 2 zeigt eine detaillierte Schnittansicht eines Hybridumwandlungsmoduls von 1b; und
  • 3 zeigt eine detaillierte Schnittansicht einer anderen Ausführung des Hybridumwandlungsmoduls von 1b.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Unter Bezug auf die Zeichnungen zeigt 1a eine schematische Darstellung eines herkömmlichen Fahrzeugs 10. Das Fahrzeug 10 umfasst eine Brennkraftmaschine 12, einen Drehmomentwandler 14, ein Getriebe 16 und ein oder mehrere Antriebselemente 18.
  • Der Drehmomentwandler 14 umfasst eine Turbine 20 (ein Abtriebselement), ein Pumpenrad 22 (ein Antriebselement) und einen Stator 24. Der Drehmomentwandler 10 umfasst weiterhin ein (in 2 gezeigtes) Drehmomentwandlergehäuse 26, das so an dem Pumpenrad 22 angebracht ist, dass dazwischen eine (nicht dargestellte) Kammer voll Arbeitsfluid gebildet wird. Wie nachstehend eingehend beschrieben wird, ist das Pumpenrad 22 mit der Brennkraftmaschine 12 wirkverbunden und wird von dieser angetrieben, und das Drehmoment der Brennkraftmaschine wird von dem Pumpenrad 22 durch Einsatz des Arbeitsfluids auf die Turbine 20 übertragen. Die Turbine 20 ist so mit dem Getriebe 16 wirkverbunden, dass dazwischen Drehmoment zum Antreiben des Fahrzeugs 10 übertragbar ist.
  • Bei Betrieb der Brennkraftmaschine 10 veranlasst das sich drehende Pumpenrad 22 ein Leiten von (nicht dargestelltem) Arbeitsfluid nach außen hin zu den (nicht dargestellten) Turbinenschaufeln. Wenn dies mit ausreichender Kraft zum Überwinden des Drehwiderstands erfolgt, beginnt sich die Turbine 20 zu drehen, was entsprechend die (in 2 gezeigte) Getriebeantriebswelle 25 dreht. Der aus der Turbine 20 austretende Fluidstrom wird über den Stator 24 zurück in das Pumpenrad 22 geleitet. Der Stator 24 leitet den Fluidstrom in der gleichen Richtung wie die Pumpenraddrehung von der Turbine 20 zum Pumpenrad 22, wodurch Pumpenraddrehmoment verringert und eine Drehmomentvervielfachung hervorgerufen wird.
  • Das Getriebe 16 überträgt über den Drehmomentwandler 14 Kraft von der Brennkraftmaschine 12 zu den Antriebselementen 18. Die Antriebselemente 18 liefern die Zugkraft von dem Fahrzeug 10 auf das Gelände, über das das Fahrzeug 10 gefahren wird. Daher können die Antriebselemente 18 nach Bedarf Vorderräder, Hinterräder oder eine Raupe sein, um die Sollleistung zu liefern.
  • Unter Bezug auf 1b wird eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Leichthybridfahrzeugs 30 gezeigt. Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung ist unter einem „Leichthybridfahrzeug" ein Hybridfahrzeug zu verstehen, das einen einzigen Motor/Generator zusammen mit einer Brennkraftmaschine einsetzt, der/die einzeln oder kombiniert das Fahrzeug antreiben können. In 1b werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Bauteile von 1a verwendet.
  • Das Leichthybridfahrzeug 30 umfasst eine Brennkraftmaschine 12, einen Drehmomentwandler 14, ein Getriebe 16 und ein oder mehrere Antriebselemente 18, die den zuvor unter Bezug auf 1a beschriebenen Komponenten ähneln. Das Leichthybridfahrzeug 30 umfasst ferner ein zwischen der Brennkraftmaschine 12 und dem Drehmomentwandler 14 angeordnetes Hybridumwandlungsmodul 32. Wie nachstehend eingehend beschrieben wird, ist das Hybridumwandlungsmodul 32 für einfaches Anbringen an einem Nichthybridfahrzeug, beispielsweise dem Fahrzeug 10 (in 1a gezeigt), und für dessen Umwandeln in ein Leichthybridfahrzeug, beispielsweise das Leichthybridfahrzeug 30, ausgelegt.
  • Das Hybridumwandlungsmodul 32 umfasst eine elektromagnetische Kupplung 34 und einen Elektromotor/Generator 36 sowie einen Akkumulator 38. Die elektromagnetische Kupplung 34 ist dafür ausgelegt, die Brennkraftmaschine 12 und den Drehmomentwandler 14 selektiv zu koppeln und zu entkoppeln. Wenn die elektromagnetische Kupplung 34 deaktiviert wird, werden die Brennkraftmaschine 12 und der Drehmomentwandler 14 gekoppelt, so dass die Brennkraftmaschine 12 eingesetzt werden kann, um das Fahrzeug 30 in herkömmlicher Weise anzutreiben.
  • Wenn die elektromagnetische Kupplung 34 aktiviert wird, werden die Brennkraftmaschine 12 und der Drehmomentwandler 14 entkoppelt, so dass der Elektromotor/Generator 36 eingesetzt werden kann, um das Fahrzeug 30 ohne Rückwärtsantreiben der Brennkraftmaschine 12 anzutreiben. Das Aktivieren der elektromagnetischen Kupplung 34 verbessert anders ausgedrückt den Fahrzeugwirkungsgrad, wenn das Fahrzeug 30 durch den Elektromotor/Generator 36 angetrieben wird.
  • Der Elektromotor/Generator 36 kann Energie aus dem Akkumulator 38 abziehen, um das Fahrzeug 30 allein oder kombiniert mit der Brennkraftmaschine 12 anzutreiben. Genauer gesagt kann der Elektromotor/Generator 36 Kraft durch den Drehmomentwandler 14, das Getriebe 16 und zu den Antriebselementen 18 übertragen, um das Fahrzeug 30 anzutreiben. Wie nachstehend eingehend beschrieben wird, kann bei Antreiben des Fahrzeugs 30 durch die Brennkraftmaschine 12 die Drehung des Drehmomentwandlers 14 durch den Elektromotor/Generator 36 in Energie umgewandelt und in dem Akkumulator 38 gespeichert werden. Wenn zudem das Fahrzeug 30 verzögert wird, ist Drehung von den Antriebselementen 18 durch das Getriebe 16 übertragbar, um den Drehmomentwandler 14 rückwärts anzutreiben. Die Drehung des rückwärts angetriebenen Drehmomentwandlers 14 kann ebenfalls durch den Elektromotor/Generator 36 in Energie umgewandelt und in dem Akkumulator 38 gespeichert werden.
  • Unter Bezug auf 2 wird das Hybridumwandlungsmodul 32 näher gezeigt. In 2 werden gleiche Bezugszeichen zum Bezeichnen gleicher Bauteile aus den 1a–1b verwendet.
  • Die (in 1b) gezeigte Brennkraftmaschine 12 treibt eine Schwungscheibe 50 an. Eine Kupplungsscheibe 52 wird durch eine Feder 54 so in Eingriff mit der Schwungscheibe 50 vorgespannt, dass die Schwungscheibe 50 und die Kupplungsscheibe 52 gemeinsam drehen, bis die Feder 54 entlastet wird. Die Feder 54 ist bevorzugt eine Belleville-Feder; es sind aber andere Federauslegungen denkbar. Die Vorspannung der Feder 54 bildet eine stationäre Bedingung, wobei die Brennkraftmaschine 12 und der Drehmomentwandler 14 gekoppelt sind und dazwischen Kraft zum Antreiben des Fahrzeugs 30 übertragbar ist.
  • Die elektromagnetische Kupplung 34 ist steuerbar, um die Feder 54 selektiv zu entlasten, so dass die Schwungscheibe 50 und die Kupplungsscheibe 52 unabhängig drehen, wodurch die (in 1b gezeigte) Brennkraftmaschine 12 dadurch von dem Drehmomentwandler 14 abgekoppelt wird. Die elektromagnetische Kupplung 34 umfasst ein erstes Kupplungselement 56, ein zweites Kupplungselement 58 und eine elektrisch betätigbare magnetische Vorrichtung 60, beispielsweise eine Magnetspule. Das erste Kupplungselement 56 ist starr an einem Gehäuse 62 angebracht. Die magnetische Vorrichtung 60 wird durch das erste Kupplungselement 56 festgehalten und ist in unmittelbarer Nähe zu dem zweiten Kupplungselement 58 positioniert.
  • Wie nachstehend näher beschrieben wird, ist das zweite Kupplungselement 58 bezüglich des ersten Kupplungselements 56 in einer axialen Richtung umsetzbar. Das zweite Kupplungselement 58 ist mit einem ringförmigen Verbindungsglied 64 wirkverbunden, so dass die beiden Bauteile unabhängig drehen, aber in einer axialen Richtung gemeinsam umsetzen können. Zum Erleichtern unabhängiger Drehung ist eine Lagervorrichtung 66 bevorzugt zwischen dem zweiten Kupplungselement 58 und dem ringförmigen Verbindungsglied 64 angeordnet. Das ringförmige Verbindungsglied 64 hält auch einen radial inneren Teil 68 der Feder 54 fest.
  • Wie bereits erwähnt wird die Kupplungsscheibe 52 durch die Feder 54 so in Eingriff mit der Schwungscheibe 50 vorgespannt, dass die (in 1 gezeigte) Brennkraftmaschine 12 und der Drehmomentwandler 14 bei Fehlen einer von außen ausgeübten Kraft gekoppelt sind. Diese Federvorspannung zieht auch das zweite Kupplungselement 58 weg von dem ersten Kupplungselement 56. Die elektromagnetische Kupplung 34 ist betätigbar, um die Vorspannung der Feder 54 zu überwinden und dadurch die Brennkraftmaschine 12 von dem Drehmomentwandler 14 zu entkoppeln. Genauer gesagt wird durch Einschalten der magnetischen Vorrichtung 60 der elektromagnetischen Kupplung 34 das zweite Kupplungselement 58 magnetisch hin zum ersten Kupplungselement 56 gezogen. Die Umsetzung des zweiten Kupplungselements 58 zieht das ringförmige Verbindungsglied 64 und den radial inneren Teil 68 der daran angebrachten Feder 54, so dass die Feder 54 gelöst wird und die Kupplungsscheibe 52 von der Schwungscheibe 50 abrückt.
  • Die Kupplungsscheibe 52 umfasst bevorzugt ein oder mehrere so ausgelegte Dämpferfedern 70, dass sie mindestens teilweise Drehmomentspitzen der Brennkraftmaschine aufnehmen. Die Kupplungsscheibe 52 ist mit einem Wellenelement 72 verzahnt, so dass die beiden Bauteile gemeinsam drehen. Das Wellenelement 72 ist bevorzugt an dem Drehmomentwandlergehäuse 26 angebracht, beispielsweise mit der Schweißnaht 74. Das Drehmomentwandlergehäuse 26 ist an dem Pumpenrad 22 angebracht. Wenn die (in 1b) gezeigte Brennkraftmaschine 12 und der Drehmomentwandler 14 gekoppelt sind, wird daher die Drehung der Brennkraftmaschine mittels der Schwungscheibe 50 auf die Kupplungsscheibe 52, das Wellenelement 72, auf das Drehmomentwandlergehäuse 26 und auf das Pumpenrad 22 übertragen, wodurch ein Drehen des Pumpenrads 22 hervorgerufen wird. Die Drehung des Pumpenrads 22 dreht die Turbine 20 in der vorstehend beschriebenen Weise. Die Turbine 20 ist an einem Kopplungselement 78, beispielsweise mit einem Niet 76, angebracht. Das Kopplungselement 78 ist mit der Getriebeantriebswelle 25 verzahnt, so dass die Drehung der Turbine die Getriebeantriebswelle 25 antreibt und dadurch das Fahrzeug 30 antreibt.
  • Der Elektromotor/Generator 36 umfasst einen Stator 80 und einen Rotor 82. Der Stator 80 ist an einer Innenfläche des Gehäuses 62 angebracht und bleibt bezüglich des Rotors 82 feststehend. Der Rotor 82 ist an einer Außenfläche des Drehmomentwandlergehäuses 26 angebracht und dreht bezüglich des Stators 80 zusammen mit dem Drehmomentwandlergehäuse 26. Daher kann der Elektromotor/Generator 36 Strom aus dem (in 1b gezeigten) Akkumulator 38 ziehen, um das Drehmomentwandlergehäuse 26 zu drehen und dadurch das Fahrzeug 30 anzutreiben. Alternativ kann die von der Brennkraftmaschine 12 oder während Verzögerns des Fahrzeugs erzeugte Drehung des Drehmomentwandlergehäuses 26 durch den Elektromotor/Generator 36 in Elektrizität umgewandelt und in dem Akkumulator 38 gespeichert werden.
  • Das Hybridumwandlungsmodul 32 ist für einfaches Anbringen an einem Nichthybridfahrzeug, beispielsweise dem Fahrzeug 10 (in 1a gezeigt), und für dessen Umwandeln in ein Leichthybridfahrzeug, beispielsweise das Leichthybridfahrzeug 30, ausgelegt. Der Elektromotor/Generator 36 ist bevorzugt in herkömmlicher Weise, beispielsweise mit der Schweißnaht 84, unmittelbar an dem Drehmomentwandlergehäuse 26 angebracht. Die elektromechanische Kupplung 34 kann in einem bereits bestehenden Bereich zwischen der Schwungscheibe 50 und dem Drehmomentwandlergehäuse 26 angeordnet sein und kann mit einem Schraubbefestigungsmittel 86 an dem Gehäuse 62 befestigt sein.
  • Durch Anbringen des Elektromotors/Generators 36 unmittelbar an dem Drehmomentwandlergehäuse 26 kann ein Fluidstrom in dem Drehmomentwandler 14 zum Kühlen des Rotors 82 eingesetzt werden. Genauer gesagt wird die von dem Rotor 82 erzeugte Wärme durch das Drehmomentwandlergehäuse 26 übertragen, wo sie dem (nicht dargestellten) Arbeitsfluid in dem Drehmomentwandler 14 ausgesetzt und von diesem absorbiert wird. Wenn das Arbeitsfluid aus dem Drehmomentwandler austritt, wird es über einen (nicht dargestellten) Kühlkanal, der dem in 3 gezeigten Kühlkanal 100 ähnelt, nach außen und durch das Lagergehäuse des Stators 80 geleitet. Diese Übertragung von Fluid hält eine gemeinsame Temperatur des Rotors 82 und des Stators 80 aufrecht und schafft dadurch Einheitlichkeit der Abstände des Rotor- und Stator-Luftspalts, der zum Bereitstellen hervorragender Leistung erforderlich ist. Dann wird das Fluid zu einem (nicht dargestellten) Getriebeölkühler geleitet und zu der (nicht dargestellten) Getriebeschmieranlage zurückgeleitet.
  • Ein Arretieren des Rotors 82 an dem Drehmomentwandler 14 ermöglicht durch Steuern der Drehzahl des Elektromotors/Generators 36 ein „Halten am Berg". Für die Zwecke der vorliegenden Erfindung bezeichnet „Halten am Berg" die Fähigkeit des Fahrzeugs 30, ohne Bewegen an einer Steigung oder einem Gefälle die Position zu halten. Beim Bewegen bei Leistungen bis zur Grenze der elektrischen Vorrichtung stellt das Beibehalten der Drehzahlsteuerung im Drehmomentwandler ein transparentes Verbinden oder Abtrennen der Brennkraftmaschine sicher. Der Elektromotor/Generator 36 hält den gleichen Antrieb zum Drehmomentwandler 14 aufrecht, was das gleiche Abtriebsdrehmoment und die gleiche Drehzahl dieser Vorrichtung und daher die gleichen Fahrzeugantriebseigenschaften sicherstellt. Dies vereinfacht Steueralgorithmen durch einfache Drehzahlabgleichalgorithmen, die in einem (nicht gezeigten) elektronischen Steuergerät gespeichert werden können.
  • Das Hybridumwandlungsmodul 32 kann eingesetzt werden, um das Fahrzeug 30 elektrisch anzufahren und dadurch den Kraftstoffverbrauch zu verbessern. Während eines solchen Betriebs treibt der Rotor 82 bevorzugt die Hauptgetriebepumpe 88 an, um Kühlmittelfluss und Kupplungsdruck zu wahren. Die Brennkraftmaschine 12 wird danach bevorzugt durch Ausgleichen der Kraftübertragung auf die Kupplung 34 und die Brennkraftmaschine 12 gestartet, während das Fahrzeug 30 fährt.
  • Unter Bezug auf 3 wird eine andere Ausführung eines Hybridumwandlungsmoduls 32 gezeigt. Gleiche Bezugszeichen werden in 4 zum Bezeichnen gleicher Bauteile von 2 verwendet. Zusätzlich kennzeichnet ein zu einem Bezugszeichen hinzugefügter Zusatz „a" ein ähnliches Bauteil in einer anderen Ausführung.
  • Die elektromagnetische Kupplung 34a funktioniert ähnlich der (in 2 gezeigten) vorstehend beschriebenen magnetischen Kupplung 34 und wird daher nicht weiter beschrieben. Der Stator 80a ist an einer Innenfläche des Gehäuses 62a angebracht und bleibt im Verhältnis zum Rotor 82a feststehend. Der Rotor 82a ist an einem Übertragungselement 90 angebracht. Das Übertragungselement 90 ist bevorzugt im Allgemeinen ringförmig und umfasst einen radial äußeren Teil 92, an dem der Rotor 82a angebracht ist, sowie einen radial inneren Teil 94, der integral von einem Wellenelement 96 absteht. Auch wenn das Übertragungselement 90 bevorzugt eine integrale Verlängerung des Wellenelements 96 darstellt, können die beiden Bauteile alternativ in beliebiger herkömmlicher Weise miteinander verbunden sein. Das Übertragungselement 90 ist so an dem Drehmomentwandlergehäuse 26a angebracht, dass der Rotor 82a, das Übertragungselement 90, das Drehmomentwandlergehäuse 26a und das Wellenelement 96 alle gemeinsam drehen.
  • Die Kupplungsscheibe 52a ist an dem Wellenelement 96 so verzahnt, dass die beiden Bauteile gemeinsam drehen. Wenn die (in 2 gezeigte) Brennkraftmaschine 12 und der Drehmomentwandler 14a gekoppelt sind, wird daher die Drehung der Brennkraftmaschine über die Schwungscheibe 50a auf die Kupplungsscheibe 52a, auf das Wellenelement 96, auf das Übertragungselement 90 und dann auf sowohl den Rotor 82a als auch das Drehmomentwandlergehäuse 26a übertragen. Die Drehung des Drehmomentwandlergehäuses 26a bewirkt ein Drehen des Pumpenrads 22a. Die Pumpenraddrehung dreht die Turbine 20a in der vorstehend unter Bezug auf die (in den 1b und 2) gezeigte Turbine 20 beschriebenen Weise, und ein Stator 24a dient zum Vervielfachen des Drehmoments in der vorstehend bezüglich des (in 2 gezeigten) Stators 24 beschriebenen Weise. Die Turbine 20a ist beispielsweise mit einem Niet 76a an einem Kopplungselement 78a angebracht. Das Kopplungselement 78a ist mit einer Getriebeantriebswelle 25a verzahnt, so dass die Turbinendrehung die Getriebeantriebswelle 25a und dadurch das Fahrzeug 30a antreibt.
  • Der Elektromotor/Generator 36a kann Strom aus dem (in 1b gezeigten) Akkumulator ziehen, um das Drehmomentwandlergehäuse 26a zu drehen und dadurch das Fahrzeug 30a anzutreiben. Alternativ kann die Drehung des Übertragungselements 90 entweder durch die (in 1b gezeigte) Brennkraftmaschine 12 oder während Fahrzeugverzögern durch den Elektromotor/Generator 36a in Elektrizität umgewandelt und in dem Akkumulator 38 gespeichert werden.
  • Fluid aus dem Drehmomentwandler 14a kann zum Kühlen des Elektromotors/Generators 36a eingesetzt werden. Genauer gesagt wird aus dem Drehmomentwandler austretendes Fluid mittels eines Kühlkanals 100 nach außen und dann durch das Lagergehäuse des Stators 80a geleitet, um Motorwärme aufzunehmen und dadurch den Elektromotor/Generator 36a zu kühlen. Dann wird das Fluid bevorzugt zu einem (nicht gezeigten) Getriebeölkühler geleitet und zu der (nicht gezeigten) Getriebeschmieranlage zurückgeleitet.
  • Während die geeigneten Methoden zum Ausführen der Erfindung näher beschrieben wurden, wird der Fachmann, den diese Erfindung betrifft, verschiedene alternative Auslegungen und Ausführungen zum Ausführen der Erfindung innerhalb des Schutzumfangs der beigefügten Ansprüche erkennen.

Claims (17)

  1. Hybridumwandlungsmodul, umfassend einen Elektromotor/Generator, der direkt an einem Drehmomentwandler angebracht ist, so dass der Elektromotor/Generator Kraft auf den Drehmomentwandler übertragen und dadurch das Fahrzeug antreiben kann; eine mit dem Elektromotor/Generator wirkverbundene Energiespeichervorrichtung, wobei die Energiespeichervorrichtung dafür ausgelegt ist, Energie zu dem Elektromotor/Generator zu übertragen oder Energie von diesem zu empfangen; und eine dafür ausgelegte Kupplung, eine Brennkraftmaschine von dem Drehmomentwandler selektiv abzukoppeln, so dass das Fahrzeug effizient durch den Elektromotor/Generator angetrieben werden kann; und eine dafür ausgelegte Kupplung, eine Brennkraftmaschine von dem Drehmomentwandler selektiv abzukoppeln, so dass das Fahrzeug durch den Elektromotor/Generator effizient angetrieben werden kann; wobei das Hybridumwandlungsmodul für einfaches Anbringen an den vormontierten Antriebsstrangkomponenten eines Nichthybridfahrzeugs und dadurch für Umwandeln des Nichthybridfahrzeugs in ein Leichthybridfahrzeug ausgelegt ist.
  2. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 1, wobei der Elektromotor/Generator zum Übertragen von Wärme durch ein Gehäuse des Drehmomentwandlers ausgelegt ist, wobei die Wärme durch Arbeitsfluid in dem Drehmomentwandler aufgenommen wird, um den Elektromotor/Generator zu kühlen.
  3. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 1, wobei der Elektromotor/Generator zum Antreiben einer Getriebepumpe ausgelegt ist, so dass Kühlmittelfluss und Kupplungsdruck beibehalten werden, wenn das Fahrzeug elektrisch angetrieben wird.
  4. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Kupplung um eine elektromagnetische Kupplung handelt.
  5. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Speichervorrichtung um einen Akkumulator handelt.
  6. Leichthybridfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine; einen mit der Brennkraftmaschine wirkverbundenen Drehmomentwandler; und ein mit dem Drehmomentwandler wirkverbundenes Hybridumwandlungsmodul mit: einem mit dem Drehmomentwandler wirkverbundenen Elektro motor/Generator; einer mit dem Elektromotor/Generator wirkverbundenen Speichervorrichtung, wobei die Speichervorrichtung zum Übertragen von Energie zu dem Elektromotor/Generator und zum Empfangen von Energie von diesem ausgelegt ist; und einer zwischen der Brennkraftmaschine und dem Drehmomentwandler angeordneten Kupplung, wobei die Kupplung zum selektiven Abkoppeln der Brennkraftmaschine von dem Drehmomentwandler ausgelegt ist, so dass das Leichthybridfahrzeug effizient durch den Elektromotor/Generator angetrieben werden kann.
  7. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 6, wobei der Elektromotor/Generator unmittelbar an dem Drehmomentwandler angebracht ist, so dass der Drehmomentwandler zum Kühlen des Elektromotors/Generators eingesetzt werden kann.
  8. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 7, wobei der Elektromotor/Generator zum Antreiben einer Getriebepumpe ausgelegt ist, so dass Kühlmittelfluss und Kupplungsdruck beibehalten werden, wenn das Fahrzeug elektrisch angetrieben wird.
  9. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Kupplung um eine elektromagnetische Kupplung handelt.
  10. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 1, wobei es sich bei der Speichervorrichtung um einen Akkumulator handelt.
  11. Leichthybridfahrzeug, umfassend eine Brennkraftmaschine; einen mit der der Brennkraftmaschine wirkverbundenen Drehmomentwandler; und ein mit dem Drehmomentwandler wirkverbundenes Hybridumwandlungsmodul mit einem an dem Drehmomentwandler unmittelbar angebrachten Elektromotor/Generator, wobei der Elektromotor/Generator zum Übertragen von Kraft auf den Drehmomentwandler und dadurch zum Antreiben des Leichthybridfahrzeugs betrieben werden kann; einem mit dem Elektromotor/Generator wirkverbundenen Akkumulator, wobei der Akkumulator zum Übertragen von Energie zu dem Elektromotor/Generator und zum Empfangen von Energie von diesem ausgelegt ist; und einer zwischen der Brennkraftmaschine und dem Drehmomentwandler angeordneten Kupplung, wobei die Kupplung zum selektiven Abkoppeln der Brennkraftmaschine von dem Drehmomentwandler ausgelegt ist, so dass das Leichthybridfahrzeug effizient durch den Elektromotor/Generator angetrieben werden kann; wobei das Hybridumwandlungsmodul zum einfachen Anbringen an den bestehenden Antriebsstrangkomponenten ausgelegt ist, um ein Leichthybridfahrzeug zu schaffen.
  12. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 11, wobei der Elektromotor/Generator zum Antreiben einer Getriebepumpe ausgelegt ist, so dass Kühlmittelfluss und Kupplungsdruck beibehalten werden, wenn das Fahrzeug elektrisch angetrieben wird.
  13. Hybridumwandlungsmodul nach Anspruch 12, wobei es sich bei der Kupplung um eine elektromagnetische Kupplung handelt.
  14. Verfahren zum Umwandeln eines Nichthybridfahrzeugs in ein Leichthybridfahrzeug, umfassend Anbringen eines Elektromotors/Generators unmittelbar an dem Drehmomentwandler eines Nichthybridfahrzeugs, so dass ein Rotor des Elektromotors/Generators und ein Gehäuse des Drehmomentwandlers gemeinsam drehen; Bereitstellen einer mit dem Elektromotor/Generator wirkverbundenen Energiespeichervorrichtung, so dass die Energiespeichervorrichtung zum Übertragen von Energie von dem Elektromotor/Generator und zum Empfangen von Energie von diesem ausgelegt ist; und Anbringen einer Kupplung zwischen einer Brennkraftmaschine und dem Drehmomentwandler des Nichthybridfahrzeugs, wobei die Kupplung zum selektiven Abkoppeln der Brennkraftmaschine von dem Drehmomentwandler ausgelegt ist, so dass das Leichthybrid fahrzeug effizient durch den Elektromotor/Generator angetrieben werden kann.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anbringen eines Elektromotors/Generators das Anbringen eines Elektromotors/Generators in solcher Weise umfasst, dass Wärme von dem Elektromotor/Generator durch ein Gehäuse des Drehmomentwandlers übertragbar ist und dann mindestens teilweise durch Arbeitsfluid in dem Drehmomentwandler aufgenommen wird, um den Elektromotor/Generator zu kühlen.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anbringen eines Elektromotors/Generators das Anbringen eines Elektromotors/Generators in solcher Weise umfasst, dass dadurch eine Getriebepumpe angetrieben wird, um einen Kühlmittelfluss und Kupplungsdruck beizubehalten, wenn das Fahrzeug elektrisch angetrieben wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Anbringen einer Kupplung das Anbringen einer elektromagnetischen Kupplung umfasst.
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