DE19962507A1 - Fahrzeugantriebsstrang - Google Patents
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- DE19962507A1 DE19962507A1 DE19962507A DE19962507A DE19962507A1 DE 19962507 A1 DE19962507 A1 DE 19962507A1 DE 19962507 A DE19962507 A DE 19962507A DE 19962507 A DE19962507 A DE 19962507A DE 19962507 A1 DE19962507 A1 DE 19962507A1
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- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/26—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the motors or the generators
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
- B60K6/00—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00
- B60K6/20—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs
- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/36—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the transmission gearings
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- B60K6/38—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the driveline clutches
- B60K6/387—Actuated clutches, i.e. clutches engaged or disengaged by electric, hydraulic or mechanical actuating means
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60K6/22—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs
- B60K6/40—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by apparatus, components or means specially adapted for HEVs characterised by the assembly or relative disposition of components
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60K6/405—Housings
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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- B60K6/42—Arrangement or mounting of plural diverse prime-movers for mutual or common propulsion, e.g. hybrid propulsion systems comprising electric motors and internal combustion engines ; Control systems therefor, i.e. systems controlling two or more prime movers, or controlling one of these prime movers and any of the transmission, drive or drive units Informative references: mechanical gearings with secondary electric drive F16H3/72; arrangements for handling mechanical energy structurally associated with the dynamo-electric machine H02K7/00; machines comprising structurally interrelated motor and generator parts H02K51/00; dynamo-electric machines not otherwise provided for in H02K see H02K99/00 the prime-movers consisting of electric motors and internal combustion engines, e.g. HEVs characterised by the architecture of the hybrid electric vehicle
- B60K6/48—Parallel type
- B60K6/485—Motor-assist type
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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- B60K6/50—Architecture of the driveline characterised by arrangement or kind of transmission units
- B60K6/54—Transmission for changing ratio
- B60K6/547—Transmission for changing ratio the transmission being a stepped gearing
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H41/00—Rotary fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H41/24—Details
- F16H2041/246—Details relating to one way clutch of the stator
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H2045/021—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type three chamber system, i.e. comprising a separated, closed chamber specially adapted for actuating a lock-up clutch
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16H—GEARING
- F16H45/00—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches
- F16H45/02—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type
- F16H2045/0273—Combinations of fluid gearings for conveying rotary motion with couplings or clutches with mechanical clutches for bridging a fluid gearing of the hydrokinetic type characterised by the type of the friction surface of the lock-up clutch
- F16H2045/0284—Multiple disk type lock-up clutch
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract
Die Erfindung verbessert die Einbaufähigkeit eines Antriebsstrangs in ein Hybridfahrzeug durch Minimieren von Axial- und Radialmaßen, während sie für ausreichendes Ausgangsdrehmoment des Motors/Generators des Antriebsstrangs sorgt. Ein Mittelabschnitt eines Frontdeckels eines Drehmomentwandlers erstreckt sich axial, und eine Mehrscheiben-Überbrückungskupplung ist an der Innenumfangsfläche des Mittelabschnitts angeordnet, während der Motor/Generator an der Außenumfangsfläche des Mittelabschnitts angeordnet ist. Ein Federdämpfer ist an der Radialinnenseite einer durch Reibplatten der Überbrückungskupplung gebildeten Umfangsfläche vorgesehen.
Description
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang, der einen
(Verbrennungs-) Motor bzw. ein Triebwerk und einen (Elektro-)
Motor in einem Fahrzeug verbindet, und insbesondere einen Hy
bridfahrzeug-Antriebsstrang mit einem Motor, der mit einem
Automatikgetriebe mit einem hydraulischen Getriebe, z. B. ei
nem Drehmomentwandler, in einer einzigen Einheit integriert
ist.
Die JP-A-9-215270, JP-A-5-30605 und JP-A-5-024447 offen
baren alle parallele Hybridfahrzeug-Antriebsstränge. Diese
Art von Hybridfahrzeug-Antriebsstrang ist mit einem Motor/Ge
nerator in einem Automatikgetriebe mit einem Drehmomentwand
ler versehen. Beim Anfahren und Beschleunigen des Fahrzeugs
unterstützt die Antriebskraft des Motor/Generators die An
triebskraft des Triebwerks. Ferner wirkt der Motor/Generator
als Generator zur Unterstützung der Triebwerksbremswirkung
beim Bergabfahren und regeneriert zudem Bremsenergie, was den
Kraftstoffverbrauch verbessert und den Abgasausstoß senkt.
Beim Antriebsstrang gemäß der Offenbarung der JP-A-9-
215270 ist ein Motorgehäuse, in dem ein Motor/Generator un
tergebracht ist, zwischen einem Triebwerksgehäuse und einem
Getriebegehäuse eingefügt, in dem auch ein Drehmomentwandler
untergebracht ist. Beim Antriebsstrang gemäß der Offenbarung
der JP-A-5-30605 ist ein Motor/Generator zwischen einem Pum
penlaufrad und einem Turbinenläufer des Drehmomentwandlers
vorgesehen. Beim Antriebsstrang gemäß der Offenbarung der JP-
A-5-024447 ist ein Motor/Generator zwischen einem sich vom
Drehmomentwandler zur Ausgangswelle über eine Automatikge
triebeeinheit erstreckenden Element und einem Gehäuse vorge
sehen, in dem das Antriebssystem untergebracht ist. Insbeson
dere ist der Motor/Generator zwischen dem Drehmomentwandler
und der Automatikgetriebeeinheit oder auf der Seite hinter
dem Getriebe vorgesehen.
Ist der Motor/Generator wie in der JP-A-9-215270 zwischen
einem Verbrennungstriebwerk und einem Drehmomentwandler vor
gesehen, erhöht sich die Gesamtlänge der Einheit mit dem Ge
triebe und dem Triebwerk um die Axiallänge des Motor/Genera
tors, was ein Einbauproblem in einem Fahrzeug aufwirft. Eine
Möglichkeit ist, die Axiallänge des Motor/Generators zu ver
kürzen, um die Gesamtlänge zu begrenzen; da aber das Aus
gangsdrehmoment des Motors (Generators) durch die Länge des
Rotors und des Stators festgelegt ist, ist es schwierig, die
Gesamtlänge zu verkürzen und dabei das erforderliche Aus
gangsdrehmoment des Motors beizubehalten. Ist der Rotor di
rekt mit der Kurbelwelle verbunden, beeinflußt außerdem die
Zentriergenauigkeit der Kurbelwelle direkt die Zentriergenau
igkeit des Rotors. Daher ist es beim Rotor notwendig, einen
ausreichenden Luftspalt einzustellen, nur um den Betrag der
Außermittigkeit als Folge der Schwingungen aus der Verbren
nung zu berücksichtigen. Dadurch sinkt der Wirkungsgrad des
Motor/Generators, was eine proportionale Erhöhung der Kapazi
tät (Größe) des Motor/Generators erforderlich macht.
Ist ein Motor/Generator wie in der JP-A-5-30605 axial
zwischen einem Frontdeckel eines Drehmomentwandlers und einer
Turbine angeordnet, steigt die Axiallänge um die Länge des
Motor/Generators genau wie zuvor beschrieben. Ferner beein
flußt die Zentriergenauigkeit der Kurbelwelle direkt die
Stützgenauigkeit des Rotors, da der Frontdeckel direkt mit
der Kurbelwelle verbunden ist. Dazu kommt, daß sich der Sta
tor, der am Pumpenlaufrad befestigt ist, und der Rotor, der
am Turbinenläufer befestigt ist, infolge von Dehnen und Zu
sammenziehen des Drehmomentwandlers durch Änderungen seines
Ladedrucks und Zentrifugaldrucks relativ zueinander in Axial
richtung verschieben, was zu einem äquivalenten Abfall des
Motorwirkungsgrads führt. Daher ist ein größerer Motor/Gene
rator nötig, um den Wirkungsgradrückgang auszugleichen. Bei
radialer Ausrichtung zu einem Drehmomentwandler erstreckt
sich zudem der Motor/Generator über den Außendurchmesser des
Drehmomentwandlers hinaus. Daraus resultiert ein zunehmendes
Gesamtradialmaß, was die Gewährleistung eines Mindestfrei
raums erschwert und den Einbau in ein Fahrzeug kompliziert
macht. In diesem Fall ist die Gewährleistung des Ausgangs
drehmoments des Motors (Generators) relativ einfach, da der
Durchmesser des Motor/Generators stark erhöht ist. Da aber
der Durchmesser des Drehmomentwandlers entsprechend dem Aus
gangsdrehmoment des Triebwerks festliegt, kann der Durchmes
ser des vom Drehmomentwandler radial nach außen angeordneten
Motor/Generators nicht verkleinert werden.
Weiterhin ist es bei der Konstruktion der JP-A-5-024447
schwierig, den Durchmesser des Motor/Generators zu erhöhen,
was es erschwert, das Ausgangsdrehmoment des Motors (Genera
tors) in einem begrenzten Raum zu gewährleisten, d. h. im
Raum zwischen Drehmomentwandler und Automatikgetriebe oder
auf der Seite hinter dem Automatikgetriebe. Da zusätzlich der
Motor/Generator mit dem Triebwerk über den Drehmomentwandler
oder ferner über die Automatikgetriebeeinheit verbunden ist,
läßt sich das Triebwerk durch den Motor/Generator schwer
starten, weshalb ein Zusatzmotor zum Starten des Triebwerks
nötig wird.
Daher besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, eine
Fahrzeugantriebseinheit bereitzustellen, die kleinere Axial-
und Radialmaße haben kann. Eine zweite Aufgabe der Erfindung
besteht darin, einen Fahrzeugantriebsstrang bereitzustellen,
der den Motor unabhängig von der Zentriergenauigkeit der
Triebwerkskurbelwelle und unabhängig von Verformungen des Ge
triebes mit hoher Genauigkeit stützt. Eine dritte Aufgabe
ist, den Wirkungsgrad des Motors zu erhöhen und zu ermögli
chen, daß der Motor kleiner gestaltet ist.
Diese Aufgaben werden mit den Merkmalen der Ansprüche
gelöst.
Beim Aufbau nach Anspruch 1 gewährleistet die Erfindung
die Einbaufähigkeit in ein Fahrzeug. Zusätzlich ist die Kapa
zität des zweiten Getriebes gewährleistet, da der Motor von
der Überbrückungskupplung radial nach außen sowie zwischen
dem Triebwerk und zweiten Getriebe angeordnet ist. Ferner ist
der Motor so angeordnet, daß die Einbaufähigkeit mit ausrei
chendem Freiraum gewährleistet ist. Das Motorausgangsdrehmo
ment ist gewährleistet, und die Startleistung des Triebwerks
und Antriebsleistung des Fahrzeugs sind verbessert.
Beim Aufbau nach Anspruch 2 ist die Überbrückungskupp
lung eine Mehrscheibenkupplung, die ausreichende Drehmoment
kapazität trotz ihres kleinen Durchmessers liefert, so daß
der Motor auf der Außendurchmesserseite der Überbrückungs
kupplung, d. h. von der Überbrückungskupplung radial nach au
ßen angeordnet sein kann.
Beim Aufbau nach Anspruch 3 erfordert der Dämpfer keinen
eigenen Axialraum, und zu seiner Unterbringung braucht die
Gesamtlänge des Antriebsstrangs nicht erhöht zu werden.
Beim Aufbau nach Anspruch 4 unterteilt der Frontdeckel
den Motor so, daß der Motor vom Öl des hydraulischen Getrie
bes getrennt ist. Ansonsten würde der Wirkungsgrad des Motors
infolge von Ölspritzen abfallen.
Beim Aufbau nach Anspruch 5 ermöglicht der Sensor die
Verbesserung des Motorwirkungsgrads durch Erfassen der Dreh
position des Rotors. Außerdem verhindert er zuverlässig die
Rückwärtsdrehung beim Anlassen. Zudem ist die Gesamtlänge der
Einheit minimiert, da kein spezieller Axialraum für den Sen
sor nötig ist.
Beim Aufbau nach Anspruch 6 ist eine Teilmontage des Mo
tors mit dem Motorgehäuse ermöglicht. Eine solche Anordnung
erleichtert die Produktion, ohne die herkömmliche Produkti
onslinie drastisch zu ändern, und ist an zahlreiche Trieb
werks- und Fahrzeugvarianten flexibel anpaßbar.
Beim Aufbau nach Anspruch 7 erübrigt sich ein spezieller
Raum zum Stützen des Rotors, wodurch das Axialmaß verkleinert
sein kann.
Beim Aufbau nach Anspruch 9 treibt der direkt mit der
Kurbelwelle des Triebwerks verbundene Motor/Generator beim
Betrieb in seinem Motormodus das Fahrzeug allein oder durch
Unterstützen des Verbrennungstriebwerks an. Als Generator er
höht der Motor/Generator ferner die Triebwerksbremswirkung
und fungiert als regenerative Bremse. Als Startermotor star
tet der Motor/Generator zudem das Verbrennungstriebwerk.
Durch diese Kombination dreier unterschiedlicher Funktionen
in einer elektrischen Maschine entfällt ein spezieller Star
termotor, und Triebwerksleerlauf kann beseitigt sein. Zudem
ermöglicht diese Anordnung zusätzlich zur Fahrzeugantriebs
funktion und regenerativen Bremsfunktion eine weitere Senkung
des Kraftstoffverbrauchs und Abgasreduzierung.
Beim Aufbau nach Anspruch 10 wird der Motor mit hoher
Genauigkeit gestützt, insbesondere im Hinblick auf die Zen
triergenauigkeit, die nicht durch exzentrische Drehung der
Kurbelwelle beeinträchtigt ist. Ein Spalt (Luftspalt) wird
mit hoher Genauigkeit zwischen Rotor und Stator beibehalten,
und der Motorwirkungsgrad ist verbessert. Jedes dieser Merk
male wird mit relativer Kompaktheit zuverlässig realisiert.
Beim Aufbau nach Anspruch 11 wird der Rotor durch Stütz
teile gestützt, die getrennt vom Frontdeckel vorgesehen sind,
und der Rotor ist gegenüber Verformungseinfluß der zweiten
Getriebeeinheit infolge von Druckänderungen in der zweiten
Getriebeeinheit isoliert. Ferner kann das Axialmaß (Dicke)
des Rotors ohne Erhöhung der Motormaße vergrößert sein, wäh
rend die erforderliche Leistung des Motors gewährleistet ist.
Beim Aufbau nach Anspruch 12 ist die Triebwerksseite des
Motors durch die Seitenwand abgedeckt, die ihn vor Wasser und
Staub schützt. Zusätzlich zur Funktion als Abdeckung wirkt
diese Seitenwand auch als Rotorstütze, wodurch der Aufbau
kompakter sein kann.
Beim Aufbau nach Anspruch 13 sind die Mittelwelle und
die Kurbelwelle durch einen Spalt dazwischen getrennt und mit
Stoßdämpfungsteilen verbunden, Verbrennungs- (Explosions-)
Schwingungen des Triebwerks werden durch die Stoßdämpfungs
teile absorbiert, was verhindert, daß sie zum Rotor des Mo
tors übertragen werden, wodurch eine präzise Lagerung des Ro
tors gewährleistet ist. Zusätzlich ist die Radiallast auf das
Lager verringert, was seinen Verschleiß reduziert.
Beim Aufbau nach Anspruch 14 ist kein Spiel in der Keil
kupplung vorhanden, so daß Reibverschleiß verhindert ist.
Beim Aufbau nach Anspruch 15 ist Reibverschleiß infolge
einer lockeren Keilverbindung o. ä. verhindert, und eine Ein
wirkung von Rostteilchen u. ä. auf den Motor/Generator ist
zuverlässig ausgeschlossen.
Beim Aufbau nach Anspruch 16 werden die Explosions
schwingungen des Triebwerks durch die Biegung der beiden
Platten verhindert, so daß das Drehmoment der Triebwerkskur
belwelle zuverlässig zur Mittelwelle übertragen wird, die
Zentriergenauigkeit des Rotors ist gewährleistet, und die
Haltbarkeit des Lagers ist verbessert.
Beim Aufbau nach Anspruch 17 kann der als Motor arbei
tende Motor/Generator das Fahrzeug allein oder durch Unter
stützen des Verbrennungstriebwerks antreiben. In seinem Be
trieb als Generator erhöht der Motor/Generator zusätzlich die
Triebwerksbremswirkung und wirkt als regenerative Bremse. Als
Startermotor startet der Motor/Generator zudem das Verbren
nungstriebwerk. Durch diese Funktionskombination in einer
einzigen elektrischen/mechanischen Maschine erübrigt sich ein
spezieller Startermotor, und Triebwerksleerlauf kann besei
tigt werden, wodurch zusätzlich zur Fahrzeugantriebsfunktion
und regenerativen Bremsfunktion Kraftstoffverbrauch und Ab
gasausstoß weiter gesenkt werden können.
Fig. 1 ist eine Querschnittansicht einer Ausführungsform
eines erfindungsgemäßen Hybridfahrzeug-Antriebsstrangs.
Fig. 2 ist eine Querschnittansicht des Drehmomentwand
lers und des Motor/Generators der Ausführungsform von Fig. 1.
Fig. 3 ist eine auseinandergezogene Perspektivansicht
der Keile eines Vorwärtsaxialteils im Eingriff mit Eingangs
plattennabenkeilen und Rotornabenkeilen.
Fig. 4 ist eine Fig. 2 ähnelnde Querschnittansicht und
zeigt eine Abwandlung der Ausführungsform von Fig. 1.
Fig. 1 ist eine Querschnittansicht eines Hybridfahrzeug-
Antriebsstrangs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Gemäß Fig. 1 verfügt der Hybridfahrzeug-Antriebsstrang 1 über
eine Mehrstufengetriebeeinheit 2, die in einem Getriebegehäu
se 4 untergebracht ist, einen Drehmomentwandler 5 mit einer
Überbrückungskupplung 3 und einen Motor/Generator 6, z. B.
einen bürstenlosen Gleichstrommotor o. ä., der mit einem Ver
brennungstriebwerk 13, z. B. einem Benzinmotor, auf der lin
ken Seite der Zeichnung verbunden ist. Somit ist der Hybrid
fahrzeug-Antriebsstrang 1 ein Hybridfahrzeug-Antriebsstrang
mit einem Motor/Generator 6, der mit einem Drehmomentwandler
5 eines herkömmlichen Automatikgetriebes A/T verbunden ist.
Der Hybridfahrzeug-Antriebsstrang 1 ist zum Einbau in
ein Fahrzeug mit Fronttriebwerk und Heckantrieb (FR-Fahrzeug)
einachsig angeordnet. Insbesondere sind der Motor/Generator
6, der Drehmomentwandler 5 und die Automatikgetriebeeinheit 2
von der Triebwerksseite nacheinander uniaxial (auf einer Li
nie) angeordnet. Die Automatikgetriebeeinheit 2 ist mit einem
Overdrive-Bereich 7 versehen und besteht aus einem Hauptge
triebe 9 mit einer Simpson-Planetengetriebeeinheit 9a und ei
nem Einfachplanetengetriebe 9b. Die Drehung der Eingangswelle
10 wird als einer von fünf Vorwärtsgängen und ein Rückwärts
gang an einer Ausgangswelle 11 ausgegeben.
Fig. 2 zeigt Hauptabschnitte des Hybridfahrzeug-An
triebsstrangs 1 mit dem Drehmomentwandler 5 und dem Motor/Ge
nerator 6. Das Motorgehäuse 15 ist in axialer Ausrichtung zum
wandlergehäuse 12 und Verbrennungstriebwerk 13 angeordnet und
dazwischen eingefügt. Der Drehmomentwandler 5 hat einen Tur
binenläufer 16, ein Pumpenlaufrad 17 und ein Leitrad 19. Der
Turbinenläufer 16 ist mit einer Nabe 20 verbunden, die mit
dem Vorderende der Eingangswelle 10 verkeilt ist. Eine Ölpum
pe 22 ist in einem Raum zwischen dem Drehmomentwandlergehäuse
12 und dem Getriebegehäuse 4 der Automatikgetriebeeinheit 2
angeordnet. Ein Pumpengehäuse 22a ist am Gehäuse 12 und Ge
häuse 4 befestigt.
Eine am Mittelabschnitt des Pumpenlaufrads 17 befestigte
Nabe 17a ist über ein Nadellager 23 am Innenumfang des Pum
pengehäuses 22a drehbar gelagert, und eine Öldichtung 25 ist
zwischen dem Ölpumpengehäuse 22a und der Nabe 17a vorgesehen.
Das Leitrad 19 ist an einer Freilaufkupplung 26 angeordnet.
Das Innengehäuse dieser Freilaufkupplung ist an der Ölpumpe
22a über eine Hülse 27 befestigt, die zwischen der Eingangs
welle 10 und der Nabe 17a angeordnet ist.
Der Außendurchmesserabschnitt 30a des Frontdeckels 30,
der am Pumpenlaufrad 17 befestigt ist, ist geneigt und glatt
ausgebildet und paßt sich der Form des Turbinenläufers 16 an.
Der Mittelbereich 30b des Frontdeckels 30 erstreckt sich zur
Triebwerksseite (nach vorn) im wesentlichen parallel zur Mit
telachse des Antriebsstrangs. Der Innendurchmesserbereich 30c
des Frontdeckels 30 erstreckt sich im wesentlichen in Radial
richtung. Der Innendurchmesserbereich 30c des Frontdeckels
ist an der Mittelwelle 31 befestigt, die sich in Axialrich
tung ausgerichtet zur Eingangswelle 10 erstreckt.
Die Überbrückungskupplung 3 ist vom Mittelbereich 30b
radial nach innen angeordnet und weist auf: eine Trommel 32,
die am Innendurchmesserbereich 30c des Frontdeckels 30 befe
stigt und gleichachsig mit dem Mittelbereich 30b ist; eine
Nabe 35, die am hinteren Ende der Mittelwelle 31 über ein Na
dellager 33 gelagert ist; und mehrere Innenreibscheiben bzw.
-platten 36 und Außenreibplatten 37, die einen Eingriff mit
den Keilen der Trommel 32 bzw. der Nabe 35 herstellen. Die
Außenreibplatten 37 werden zwischen einem Sprengring 39, der
in die Trommel 32 eingreift, und einer Kolbenplatte 40 fest
gehalten. Die Überbrückungskupplung 3 hat einen kleineren
Durchmesser als der Torus, der die Außenhülle des Turbinen
läufers 16 und Pumpenlaufrads 17 des Drehmomentwandlers 5
bildet. Insbesondere ist die Überbrückungskupplung 3 eine
Mehrscheibenkupplung und so angeordnet, daß die Trommel 32 im
wesentlichen in der Radialmitte des Torus positioniert ist.
Die Kolbenplatte 40 erstreckt sich radial zwischen der
Trommel 32 und dem Axialteil 31 und ist axial beweglich.
Durch die Kolbenplatte 40 ausgeübter Druck dient zur Steue
rung von Einrücken, Ausrücken und Schlupf der Überbrückungs
kupplung 3. In der Kolbenplatte sind Öffnungen gebildet, so
daß Hydrauliköl zwischen den Ölkammern auf gegenüberliegenden
Seiten der Kolbenplatte 40 ohne Drosselung fließen kann.
Durch Richtungsänderung dieses Ölstroms läßt sich die Über
brückungskupplung steuern. Ferner sind mehrere Dämpferfedern
41 (Schraubenfedern) um das Innere der Nabe 35 über den Um
fang beabstandet angeordnet. Diese Dämpferfedern 41 sind zwi
schen einer an der Überbrückungskupplungsnabe 35 befestigten
Lasche 35a und einer an der Turbinennabe 20 befestigten La
sche 20a zusammengedrückt vorgesehen. Das heißt, die Dämpfer
federn 41 sind im wesentlichen radial ausgerichtet zu den
Reibplatten 36, 37 der Überbrückungskupplung 3 und von ihnen
nach innen positioniert, d. h. mit den Reibplatten der Über
brückungskupplung 3 axial überlappend angeordnet.
Der Motor/Generator 6 hat einen Stator 42 und einen Ro
tor 43, die im wesentlichen zum Mittelbereich 30b des Front
deckels 30 radial ausgerichtet und von diesem radial nach au
ßen angeordnet sind. Das heißt, Stator und Rotor sind so po
sitioniert, daß sie den Mittelbereich 30b axial überlappen
und die Überbrückungskupplung 3 axial überlappen, die vom
Mittelbereich 30b radial nach innen positioniert ist. Die
Dämpferfedern 41 sind vom Mittelbereich 30b auch radial nach
innen angeordnet. Insbesondere ist der Rotor 43 aus mehreren
laminierten Platten 43a aufgebaut, die jeweils Dauermagneten
sind. Diese laminierten Platten sind an einer Stützplatte 45
befestigt und werden durch sie gehalten. Diese Stützplatte 45
hat einen sich radial erstreckenden Scheibenabschnitt 45a vor
dem Innendurchmesserbereich 30a des Frontdeckels und einen
Umfangshalteabschnitt 45b, der die laminierten Platten 43a
festhält. Der Halteabschnitt 45b hat ein am Scheibenabschnitt
45a befestigtes vorderes Ende und erstreckt sich gleichachsig
mit dem Mittelbereich 30b des Frontdeckels.
Der Rotor 43 ist mit der Triebwerkskurbelwelle 52 direkt
über eine Nabe 49, die Mittelwelle 31 (Verbindung zwischen
Keilen 49b und 31a), eine Eingangsplattennabe 50 (Verbindung
zwischen Keilen 50a und 31a) und eine Mitnehmerscheibe bzw.
Antriebsplatte 55 verbunden, die mit der Kurbelwelle 52 ver
schraubt ist. Auf diese Weise ist der Rotor 43 an der Trieb
werkskurbelwelle 52 zur Drehung mit ihr sowohl in Vorwärts-
als auch Rückwärtsrichtung befestigt.
Der Stator 42 ist aus mehreren Magnetkernen 42a gebil
det, die in Axialrichtung geschichtet (laminiert), von einer
Spule 42b umgeben und am Motorgehäuse 15 befestigt sind. Der
Rotor 43 und Stator 42 sind so positioniert, daß sich die la
minierten Platten 43a und Magnetkerne 42a axial decken oder
axial überlappen. Das heißt, sie sind über eine vorbestimmte
Länge in Axialrichtung radial ausgerichtet, und die laminier
ten Platten und Magnetkerne liegen sich mit einem geringen
Spalt dazwischen gegenüber. Im Motor/Generator ist der Stator
42 möglichst groß hergestellt, ohne den Einbau in das Fahr
zeug zu stören, um die Polarität zu verbessern und eine vor
bestimmte Ausgangsleistung zu gewährleisten. Die laminierten
Magnetplatten 43a des Rotors 43 müssen ausreichend fest sein,
um Zentrifugalkräften zu widerstehen.
Zudem hat das Motorgehäuse 15 eine Seitenwand 15a, die
der Kontur des vorderen Abschnitts des Stators 42 folgt. Ein
Drehmelder 46, der ein Sensor zur Erfassung der Rotordrehpo
sition ist, ist zwischen der Seitenwand 15a und Rotorstütz
platte 45 vorgesehen. Der Drehmelder 46 erfaßt korrekt die
Drehposition des Rotors des bürstenlosen Gleichstrommotors 6
und steuert die Stromflußzeit zum Stator. Dieser Drehmelder
46 setzt sich aus einem Rotor 46a und einem feststehenden
Teil 46b zusammen, die jeweils aus präzisionsbearbeiteten la
minierten Platten gebildet sind. Das durch die Spule angereg
te feststehende Teil 46b und der Rotor 46a sind radial ausge
richtet, d. h. axial überlappend. Der Drehmelder 46 ist so
angeordnet, daß er die Statorspule 42b auf ihrer radial nach
innen gehenden Seite überlappt, sowie vor dem Motor/Generator
6 und dem Innenbereich 30c des Frontdeckels, d. h. zur Über
brückungskupplung 3 im wesentlichen axial ausgerichtet.
Ein Kugellager 47 ist am Innenumfang der Motorgehäuse
seitenwand 15a eingebaut. Dieses Kugellager ist an einer Po
sition angeordnet, die im wesentlichen zum Drehmelder 46 ra
dial ausgerichtet und von ihm nach innen angeordnet ist,
d. h. an einer den Drehmelder 46 axial überlappenden Positi
on. Ein Flanschabschnitt 49b der Nabe 49, der am Innenumfang
der Rotorstützplatte 45 befestigt ist, paßt sich nahezu ohne
Spalt an die Innenfläche des Kugellagers 47 an. Ferner befin
det sich auf der Innendurchmesserseite des Flanschabschnitts
49b ein sich ähnlich anpassender Eingangsplatten-Wulstab
schnitt 50. Eine flexible Eingangsplatte 51 ist an diesem
Wulstabschnitt 50 an seinem Außenumfang befestigt. Eine fle
xible Antriebsplatte 55 ist mit Schrauben 53 an der Spitze
der Kurbelwelle 52 des Triebwerks und mit Schrauben 56 an der
flexiblen Eingangsplatte 51 befestigt.
Die Mittelwelle 31 liegt gegenüber der Bohrung 52a am
distalen Ende der Kurbelwelle 52, erstreckt sich aber nicht
in die Bohrung 52a, d. h. ist axial davon beabstandet. Wie
Fig. 3 näher zeigt, ist ein Keil 31a mit einer Steigung mit
vorbestimmtem Schrägwinkel è (schraubenförmig) um den Umfang
des gleichachsigen Teils 31 ausgebildet. Außerdem sind paral
lele Geradzahnkeile 50a ausgebildet, die sich über die gesam
te Axiallänge der Eingangsplattennabe 50 auf ihrer Innenum
fangsfläche erstrecken. Ferner sind relativ kurze, parallele,
axial beabstandete Geradzahnkeile 49b auf einem Abschnitt der
hinteren Seite der Innenumfangsfläche der Rotornabe 49 ausge
bildet. Gewindenuten 31b mit einer vorbestimmten Länge sind
am vorderen Ende des Mittelwellenteils 31 ausgebildet, wobei
eine Mutter 59 auf den Gewinden 31b festgezogen ist.
Durch Festziehen der Mutter 59 greifen die Keile 49b der
Rotornabe 49 und die Keile 50a der Eingangsplattennabe 50 in
die Keile 31a auf der Mittelwelle 31 ein. Damit werden gemäß
Fig. 3 die Zahnseitenflächen a, b an entgegengesetzten Endab
schnitten der Geradzähne der relativ langen Keile 50a der
Eingangsplattennabe an die Zahnseitenflächen benachbart zu
den Schrägkeilen 3la der Mittelwelle 31 gedrückt. In diesem
Preßsitzzustand koppeln sich die Keile 50a und 31a spielfrei.
Folglich drehen sich die Keile 50a und 31a in einem Stück,
was Verschleiß verhindert, der ansonsten durch Spalte zwi
schen den ineinandergreifenden Keilzähnen verursacht würde.
Die relativ kurzen Rotornabenkeile 49b (Geradzähne)
greifen in die Keile 31a mit einer Steigung ein. Die Passung
ist lose mit Räumen zwischen den Seitenflächen der Zähne, da
die Rotornabenkeile 49b kurz sind. Dadurch kommt eine Befe
stigung trotz Preßpassung der Keile 50a der Eingangsplat
tennabe leicht zustande. Die Rotornabe 49 kann sich in Axial
richtung aufgrund der losen Passung der Keile bewegen und
wird dadurch gehalten, wobei sie zwischen der Eingangsplat
tennabe 50 und dem Mittelstück-Flanschabschnitt 31c durch die
festgezogene Mutter 59 eng verkeilt ist. Als Ergebnis dreht
sich die Rotornabe 49 durch Reibungskraft in einem Stück mit
dem Axialteil 31 und der Eingangsplattennabe 50.
Das durch das Pumpengehäuse 22, den Frontdeckel 30, der
das Gehäuse des Drehmomentwandlers 5 bildet, und die Außen
hülle der Pumpe 17 gebildete Motorabteil A ist durch einen O-
Ring 60, der den Raum zwischen Rotornabe 49 und Frontdeckel
30 abdichtet, durch das abgedichtete Kugellager 47 und durch
eine Dichtung 25 im Pumpengehäuse 22a wasser-, öl- und staub
dicht gestaltet. Die Motorgehäuseseitenwand 15a dient als Ab
deckteil, das die Vorderseite des Motor/Generators 6 abdeckt,
sowie als Befestigung für das Kugellager 47, und sie dient
ferner als Stütze für den Rotor 43. Durch Kombination beider
Funktionen wird die Einheit kompakter. Eine kreisförmige Nut
15c ist im Motorgehäuse 15 gebildet, die durch ein ringförmi
ges Kappenteil 61 wasserdicht abgedichtet ist, was einen Was
serdurchgang 62 zur Kühlung erzeugt. In diesem Wasserdurch
gang 62 wird Wasser zur Kühlung des Triebwerks zirkuliert, um
Überhitzung des Motorabteils A zu verhindern.
Wie oben erwähnt wurde, ist der Durchmesser der Über
brückungskupplung 3 reduziert, wobei der Motor/Generator 6 im
wesentlichen radial zur Überbrückungskupplung 3 ausgerichtet
und radial von ihr nach außen angeordnet ist.
Ferner ist die Dämpferfeder 41 im wesentlichen radial
zur Überbrückungskupplung 3 ausgerichtet angeordnet. Da zudem
der Drehmelder 46 von der Spule 42b des Motor/Generators 6
radial nach innen angeordnet und im wesentlichen axial zur
Überbrückungskupplung 3 ausgerichtet ist, können die Funktio
nen der Motorgehäuseseitenwand 15a als Abdeckteil und als Ro
torstützteil kombiniert sein, und der Motor/Generator 6 kann
im Automatikgetriebe so angeordnet sein, daß die gesamten
Axial- und Radialmaße der Antriebseinheit minimiert sind.
Insbesondere kann der Motor/Generator 6 mit einem im wesent
lichen gleichen Radialmaß wie das herkömmliche Drehmoment
wandlergehäuse 12 und mit einem nur geringfügig größeren
Axialmaß als bei diesem angeordnet sein.
Nunmehr wird der Betrieb des Hybridfahrzeug-Antriebs
strangs 1 beschrieben. Betätigt der Fahrer bei angehaltenem
Fahrzeug und eingeschaltetem Zündschalter das Gaspedal (bei
geringer Drosselklappenöffnung), um das Fahrzeug in Bewegung
zu setzen, fließt Strom zunächst aus der (nicht gezeigten)
Batterie zum Motor/Generator 6, der als Motor wirkt. Der Mo
tor/Generator 6, ein bürstenloser Gleichstrommotor, stellt
die Zeit des Stromflusses zur Spule 42b des Stators 42 mit
einer (nicht gezeigten) Steuerung auf der Grundlage einer
korrekten Erfassung der Position des Rotors 43 durch den
Drehmelder 46 ein und dreht den Rotor 43 in Vorwärtsrichtung
mit hohem Wirkungsgrad. Die Übertragung der Drehung des Ro
tors 43 erfolgt zur Mittelwelle 31 durch die Reibungskraft
zwischen der Eingangsplatte 50 der Nabe 49 und dem Mittelwel
len-Flanschabschnitt 31c durch die Rotorstützplatte 45, die
Rotornabe 49, die durch die Mutter 59 aneinander festgezogen
sind. Ferner wird die Drehung des Rotors 43 zur Eingangswelle
10 je nach Zunahme eines vorbestimmten Drehmomentverhältnis
ses über den Drehmomentwandler 5 übertragen, der sich aus dem
Frontdeckel 30, Pumpenlaufrad 17, Turbinenläufer 16 und Leit
rad 19 zusammensetzt.
Wenn sich das Fahrzeug in Bewegung setzt, ist das Kraft
stoffeinspritzsystem gestoppt, und das Triebwerk ist ausge
schaltet. Insbesondere treibt die Kurbelwelle 52 über die
Eingangsplatten 50, 51 und die Antriebsplatte 55 die Rotorna
be 49 drehend an. Das Triebwerk schlupft durch, wobei die
Kolben nur Luft in den Zylinderkammern verdichten und frei
setzen. Das heißt, beim Anfahren des Fahrzeugs kombiniert
sich der weitere Anstieg des Drehmomentverhältnisses des
Drehmomentwandlers 5 mit dem hohen Drehmomentverhältnis im
ersten Gang der Automatikgetriebeeinheit, wobei letzteres auf
Antriebskennwerten des bürstenlosen Gleichstrommotors 6 be
ruht, der ein hohes Drehmoment bei geringen Drehzahlen ab
gibt. Dadurch setzt sich das Fahrzeugin Bewegung und fährt
gleichmäßig mit einem vorbestimmten Drehmoment.
Bewegt sich das Fahrzeug mit einer relativ niedrigen
vorbestimmten Geschwindigkeit unmittelbar nach dem Anfahren,
wird das Kraftstoffeinspritzsystem dann aktiviert, wenn die
Drosselklappe in einem Maß betätigt wird, das gleich oder
größer als eine eingestellte Öffnung ist. Die Zündung erfolgt
durch eine Zündkerze, und der Motor/Generator 6 wirkt als
Startermotor, um das Verbrennungstriebwerk zu starten. Da
durch wird die Drehung der Kurbelwelle 52 des Verbrennungs
triebwerks über die Mittelwelle 31 zu der Antriebsplatte 55,
Eingangsplatte 51, Nabe 50, den Steigungskeilen 31a und den
Geradzahnkeilen 50a übertragen. In diesem Zustand sind die
Antriebskraft des Verbrennungstriebwerks und die Antriebs
kraft des als Motor wirkenden Motor/Generators 6 kombiniert
und werden zum Drehmomentwandler übertragen. Ferner schaltet
die Automatikgetriebeeinheit 2 hoch und überträgt die An
triebskraft auf die Antriebsräder mit der gewünschten Dreh
zahl. Ist also ein großer Antriebskraftbetrag zum Beschleuni
gen des Fahrzeugs oder Bergauffahren nötig, unterstützt die
Antriebskraft des Motor/Generators 6 die Antriebskraft des
Triebwerks, wodurch das Fahrzeug mit hoher Leistung fährt.
Fährt dann das Fahrzeug konstant mit hoher Geschwindig
keit, wird der Motor/Generator 6 unter Nullast betrieben (die
Motorleistung wird so gesteuert, daß ein Drehmoment aufgeho
ben wird, das aus vom Motor erzeugter Rückleistung produziert
wird), so daß der Motor/Generator durchschlupft und das Fahr
zeug nur mit Leistung des Verbrennungstriebwerks fährt. Je
nach Batterieladezustand (SOC) kann der Motor/Generator 6 als
Generator fungieren, um die Energie zu regenerieren. Bei Fah
ren mit dem Verbrennungstriebwerk oder bei Unterstützung des
Verbrennungstriebwerks durch den Motor bewegt sich die Kol
benplatte 40 je nach Richtungsänderung des Wandlerdrucks, um
die Überbrückungskupplung 3 einzurücken. Dadurch wird das zum
Frontdeckel 30 übertragene Drehmoment danach direkt zur Ein
gangswelle 10 über die Trommel 32, die Außenreibplatten 37,
die Innenreibplatten 36, die Nabe 35, den Dämpfer 41 und die
Turbinennabe 20 übertragen, wobei die hydraulische Verbindung
über den Drehmomentwandler umgangen wird.
Obwohl hierbei beschreibungsgemäß die Größe der Über
brückungskupplung 3 durch die Anordnung des Motor/Generators
6 minimiert sein kann, hat sie aufgrund der Tatsache, daß sie
eine Mehrscheibenkupplung ist, ausreichende Drehmomentkapazi
tät, um die nötige Leistung entsprechend der Motorunterstüt
zung zu liefern. Daher werden die Antriebskräfte sowohl des
Verbrennungstriebwerks als auch des Motors ordnungsgemäß zur
Eingangswelle 10 übertragen. Außerdem ermöglicht die aus der
Mehrscheibenkupplung bestehende Überbrückungskupplung 3 in
Kombination mit der Kolbenplatte 40 eine Schlupfsteuerung, so
daß die Überbrückungskupplung 3 mit Schlupf bei vielen
Schaltdrehzahlen betätigt werden kann.
Bei übermäßiger Leistungsabgabe vom Verbrennungstrieb
werk wegen einer konstanten niedrigen Drehzahl oder Bergab
fahrt o. ä. wirkt der Motor/Generator 6 als Generator und
lädt die Batterie durch Umschalten der Spule 42b des Stators
42 auf eine Ladeschaltung und Steuern der Ausschaltzeit eines
Unterbrecherschalters u. ä. Insbesondere steigt beim Betrieb
der Triebwerksbremse beim Bergabfahren die regenerierte Lei
stung vom als Generator wirkenden Motor/Generator 6, so daß
eine ausreichende Bremswirkung zustande kommt. Auch wenn der
Fahrer die Fußbremse betätigt, um das Fahrzeug zu stoppen,
steigt die regenerierte Leistung vom Motor/Generator 6 weiter
an, und der Motor/Generator 6 arbeitet als regenerative Brem
se, wobei er die Trägheitsenergie des Fahrzeugs als Leistung
regeneriert und den als Wärme auftretenden Energieverzehr
durch die Reibungsbremse verringert.
Danach werden beim Stoppen des Fahrzeugs an einer Ampel
o. ä. sowohl der Motor/Generator 6 als auch das Verbrennungs
triebwerk ausgeschaltet, d. h. der Leerlauf des herkömmlichen
Triebwerks entfällt. Auch beim Starten des Fahrzeugs aus dem
Stillstand wird Leistung anfangs nur durch den Motorantriebs
modus des Motor/Generators 6 bereitgestellt. Unmittelbar da
nach wird bei relativ niedriger Geschwindigkeit das Triebwerk
durch die Motorantriebsleistung gestartet. Durch Unterstüt
zung von der Antriebsleistung des Motors 6 erübrigen sich
plötzliche Antriebskraftschwankungen des Triebwerks, was den
Betrieb gleichmäßig macht. Ist danach Triebwerksbremsung nö
tig oder wird zum Anhalten gebremst, wirkt der Motor/Genera
tor 6 als regenerative Bremse und regeneriert Trägheitsener
gie des Fahrzeugs als elektrische Energie. Mit dieser Kombi
nation ist das Hybridfahrzeug in der Lage, geringen Kraft
stoffverbrauch zu erreichen und Abgasausstoß zu senken.
Im Verbrennungstriebwerk werden die Kolben durch die
Kraft der Explosion (Verbrennung) in der Zylinderkammer hin-
und herbewegt, was die Kurbelwelle dreht und Antriebsleistung
überträgt. Durch die Explosionsschwingungen, die zwangsläufig
den Wellenkern verschleißen, wird somit eine außermittige
Drehung der Kurbelwelle 52 verursacht. Der Motor/Generator 6
ist im Motorgehäuse 15 angeordnet, das sich zwischen Trieb
werksgehäuse 13 und Wandlergehäuse 12 befindet. Der Rotor 43
des Motor/Generators 6 wird durch das Motorgehäuse 15 über
das Lager 47 gelagert. Insbesondere paßt sich der Flanschab
schnitt 49a der Stützplattennabe 49, der die laminierten Dau
ermagnetplatten 43a des Rotors 43 stützt, an den Innenring
des Kugellagers 47 an und wird durch ihn mit hohem Toleranz
grad gestützt. Der Außenring des Lagers 47 ist mit der Gehäu
seseitenwand 15a verbunden.
Die Kurbelwelle 52 und die Rotornabe 49 sind über die
Eingangsplatte 51 und die Antriebsplatte 55 verbunden. Die
außermittige Drehung infolge von Explosionsschwingungen der
Kurbelwelle 52 wird durch die Biegung der Antriebsplatte 55
und Eingangsplatte 51 (Biegeplatten) beseitigt, ohne zur Ro
tornabe 49 übertragen zu werden. Da zudem die Kurbelwelle 52
und die Mittelwelle 31 axial getrennt und nicht direkt mit
einander verbunden sind, wird die unabhängige und hochgenaue
Drehlagerung des Rotors 43 nicht beeinträchtigt. Der Stator
42 ist direkt am Motorgehäuse 15 genau gegenüber dem Rotor 43
mit einem geringen Spalt dazwischen befestigt. Auf das Kugel
lager 47 wird kaum Radiallast ausgeübt, da die durch die Zün
dungs-/Verbrennungsvorgänge verursachten Schwingungen von den
beiden Platten 51, 55 absorbiert werden und das Kugellager 47
unabhängig durch die Motorgehäuseseitenwand 15a gestützt ist.
Der Drehmomentwandler 5 verformt sich durch Dehnen und
Zusammenziehen infolge der Änderung des Innendrucks, d. h.
des Ladedrucks, der zum Wandlerabteil B geführt wird, das
durch den Frontdeckel 30 und die Außenhülle des Pumpenlauf
rads 17 des Drehmomentwandlers 5 gebildet ist, sowie durch
den Zentrifugaldruck, der durch seine Drehung erzeugt wird.
Jedoch haben der Frontdeckel 30 und die Rotorstützplatte 45
jeweils einen getrennten, unabhängigen Aufbau, so daß die
Verformung des Drehmomentwandlers 5 nicht die hochgenaue Zen
trierung der Drehlagerung des Rotors 43 beeinträchtigt. Zu
sätzlich hat der Frontdeckel 30 einen massiven, einteiligen
Aufbau, bei dem sich sein Mittelabschnitt 30b stufenweise in
Axialrichtung erstreckt und der Innenumfang des Frontdeckels
am Flanschabschnitt 31c der Mittelwelle befestigt ist und
durch das Lager 47 über die Rotornabe 49 und die Mutter 59
axial gelagert ist, so daß die Verformung des Drehmomentwand
lers infolge von Änderungen des Ladedrucks und/oder Zentrifu
galdrucks nur nach hinten gerichtet ist, wo sie durch den
Stützabschnitt der Ölpumpe 22a absorbiert wird, ohne den
Frontdeckel 30 nach vorn zu drücken und die Rotorstützplatte
45 zu beeinflussen.
Somit wird der Motor/Generator sowohl axial als auch ra
dial präzise gestützt und ist von der Überbrückungskupplung 3
radial nach außen angeordnet, die gegenüber einer herkömmli
chen Überbrückungskupplung verkleinert ist. Der Motor/Gene
rator 6 steht nicht weit über den Außendurchmesser des Torus
des Drehmomentwandlers 5 vor. Trotz seines kompakten Aufbaus
werden mit dem Motor/Generator 6 hoher Wirkungsgrad und hohe
Leistung erreicht.
Auch wenn die Schwingungen in der Kurbelwelle 52 als
winzige Schwingungen zur Plattennabe 50 über die Antriebs
platte 55 und die Eingangsplatte 51 übertragen werden, kann
das Drehmoment dennoch ohne Reibverschleiß übertragen werden,
da die Geradzahnkeile 50a der Nabe 50 und die Schraubenkeile
3la der Mittelwelle 31 in gegenseitiger Preßpassung stehen
und spielfrei dazwischen in einem Stück drehen. Zudem dreht
die Rotornabe 49, die zwischen Plattennabe 50 und Mittelwel
len-Flanschabschnitt 31c bei festgezogener Mutter 59 einge
fügt ist, spielfrei in einem Stück durch Reibungskräfte da
zwischen, wodurch Drehmoment ohne Reibverschleiß zwischen der
Mittelwelle 31 und der Rotornabe 49 übertragen werden kann.
Anhand von Fig. 4 wird nunmehr eine (teilweise abgewan
delte) weitere Ausführungsform beschrieben. Beim Hybridfahr
zeug-Antriebsstrang gemäß dieser Ausführungsform ist der Ro
tor 43 des Motor/Generators 6 direkt durch den Frontdeckel 30
gestützt. Auf seine Beschreibung wird verzichtet, und die
gleichen Bezugszahlen werden für Komponenten und Merkmale be
nutzt, die mit denen der zuvor beschriebenen Ausführungsform
identisch sind.
Im Motor/Generator 6 gemäß dieser zweiten bevorzugten
Ausführungsform ist sein Stator 42 am Motorgehäuse 15 befe
stigt, und der Rotor 43 ist an die Außenumfangsfläche des
sich axial erstreckenden Mittelabschnitts 30b des Frontdec
kels 30 angepaßt und daran angeordnet. Insbesondere ist die
Innenumfangsfläche des Halteabschnitts (sich axial erstrec
kender Abschnitt) 45b, der die laminierten Dauermagnetplatten
43a des Rotors 43 hält, an den Mittelabschnitt 30b des Front
deckels angepaßt und wird durch ihn gestützt. Ferner ist der
Scheibenabschnitt 45a der Stützplatte 45 mit einer Mutter 65
an der Außenfläche des Frontdeckel-Innendurchmesserabschnitts
30c über eine Schraube 66 befestigt.
Wie in der vorherigen Ausführungsform hat die Überbrüc
kungskupplung 3 einen kleineren Durchmesser als der Torus des
Drehmomentwandlers 5 und ist an der Innenumfangsfläche des
Frontdeckel-Mittelabschnitts 30b befestigt. Daher sind die
Überbrückungskupplung 3 und der Motor/Generator 6 so positio
niert, daß die radial ausgerichtet sind, d. h. sie überlappen
sich in Axialrichtung. Zusätzlich ist wie in der vorherigen
Ausführungsform der Dämpfer 41 der Überbrückungskupplung an
der Innenumfangsfläche der Nabe 35 der Überbrückungskupplung
so angeordnet, daß er zur Kupplung radial ausgerichtet ist.
Daher ist die aufeinanderfolgende Ausrichtung in Radialrich
tung (mit Überlappung in Axialrichtung) vom Gehäuse nach in
nen zur Mitte wie folgt: Stator 42 und Rotor 43 des Motor/Ge
nerators 6, Reibplatten 36, 37 der Überbrückungskupplung 3
und Dämpfer 41.
In dieser zweiten Ausführungsform ist die Antriebsplatte
55 an der Spitze der Kurbelwelle 52 über Schrauben 53 befe
stigt, und die Spitze der Antriebsplatte ist am Halteab
schnitt 45b der Rotorstützplatte durch Schrauben 70 befe
stigt. Die am Mittelabschnitt des Frontdeckels 30 befestigte
Mittelwelle 31 steht nach vorn vor, wobei sich ihr Spitzenab
schnitt 31d in ein Mittelloch 52a der Kurbelwelle 52 mit ei
ner Ausrichtung erstreckt, die mit der eines herkömmlichen
Automatikgetriebes identisch ist.
Ein Durchgangsloch 12a erstreckt sich axial durch das
Drehmomentwandlergehäuse 12. Im Loch 12a ist ein Drehver
schiebungssensor 46' angeordnet. Dieser Sensor kann die Dreh
position des Frontdeckels 30 und damit die Drehposition des
mit ihm integrierten Rotors 43 in der Drehscheibe 67 erfas
sen, die am Frontdeckel 30 befestigt ist.
In dieser zweiten Ausführungsform ist der Rotor nicht
wie in der zuvor beschriebenen Ausführungsform unabhängig
drehbar gelagert, so daß die Zentriergenauigkeit des Rotors
verringert ist. Jedoch sind das Lager, die Stützplatte und
die Nabe u. ä., die den Rotor stützen, nicht erforderlich,
was eine viel größere Kompaktheit in Axialrichtung ermög
licht. Auf die Beschreibung ihres Betriebs wird verzichtet,
da er mit dem der vorherigen Ausführungsform übereinstimmt.
In der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist eine 5-
Gang-Automatikgetriebeeinheit als Automatikgetriebeeinheit
dargestellt. Allerdings ist die Erfindung nicht auf ein sol
ches 5-Gang-Getriebe beschränkt und kann auch auf andere Au
tomatikgetriebeeinheiten angewendet werden, z. B. eine 4-
Gang- und 3-Gang-Automatikgetriebeeinheit. Ferner ist die An
wendung nicht nur auf Fahrzeuge mit Fronttriebwerk und Heck
antrieb beschränkt, sondern kann auch mit FF-Fahrzeugen (mit
Fronttriebwerk und Frontantrieb) erfolgen. Während in der
vorstehenden Ausführungsform ferner ein bürstenloser Gleich
strommotor als Motor/Generator zum Einsatz kam, können auch
andere Motorarten verwendet werden, z. B. ein Gleichstrommo
tor oder ein Wechselstrom-Induktionsmotor o. ä. Während zudem
die vorstehenden Ausführungsformen mit einem Drehmomentwand
ler beschrieben wurden, kann statt dessen auch eine hydrody
namische Kupplung zum Einsatz kommen.
Setzt sich im Betrieb der zweiten Ausführungsform das
Fahrzeug in Bewegung, wirkt der Motor/Generator 6 als Motor.
Die Antriebskraft vom Motor wird zum Fahrzeug über den
Drehmomentwandler 5 und die Automatikgetriebeeinheit 2 über
tragen. Hierbei ist das Kraftstoffeinspritzsystem u. ä. nicht
aktiviert, und das Verbrennungstriebwerk 13 befindet sich in
einem Schlupfmodus. Anschließend wird relativ kurz nach Bewe
gungsbeginn des Fahrzeugs das Kraftstoffeinspritzsystem akti
viert, und der Motor/Generator 6 wirkt als Startermotor, um
das Triebwerk anzulassen. In diesem Zustand unterstützt die
Antriebskraft des Motor/Generators 6 die Antriebskraft des
Verbrennungstriebwerks, was die erforderliche Leistung zum
Beschleunigen, Bergauffähren u. ä. erzeugt. Wird dann die
Fahrdrehzahl konstant, schlupft der Motor/Generator 6 durch
oder wirkt als Generator, wobei das Fahrzeug nur durch die
Leistung des Verbrennungstriebwerks betrieben wird. Auch beim
Bergabfahren wirkt der Motor/Generator als Generator, was die
Triebwerksbremswirkung verstärkt. Beim Bremsen erhöht sich
ferner die regenerative Leistung vom Generator, und der Mo
tor/Generator 6 fungiert als regenerative Bremse. Wird an
schließend das Fahrzeug gestoppt, schaltet sich das Verbren
nungstriebwerk aus, wodurch der Leerlaufzustand entfällt.
Die Antriebskraft des Verbrennungstriebwerks und/oder
des Motor/Generators wird direkt zur Eingangswelle 10 der Au
tomatikgetriebeeinheit durch Einrücken der Überbrückungskupp
lung 3 übertragen, ohne den Drehmomentwandler 5 zu durchlau
fen. Obwohl die Überbrückungskupplung 3 mit einem kleinen
Durchmesser aufgebaut ist, da der Motor/Generator 6 von ihr
radial nach außen vorgesehen ist, hat sie aufgrund der Tatsa
che, daß die Überbrückungskupplung 3 eine Mehrscheibenkupp
lung ist, eine ausreichende Drehmomentkapazität, die der An
triebskraft entspricht.
Da der Rotor 43 des Motor/Generators 6 über das Lager 47
im Motorgehäuse 15, 15a unabhängig gelagert ist, erfährt er
keine Beeinträchtigung durch die exzentrischen Drehungen in
folge von Schwingungen der Kurbelwelle 52 oder Verformung in
folge des Arbeitsdrucks und der Zentrifugalkraft des hydrau
lischen Getriebes.
Wenngleich die vorstehende Beschreibung bevorzugter Aus
führungsformen einen Antriebsstrang betrifft, der zum Einsatz
in einem Hybridfahrzeug bestimmt ist, in dem der Motor/Gene
rator 6 zum Antrieb des Fahrzeugs verwendet wird, ist die Er
findung nicht darauf beschränkt. Zum Beispiel ist die Erfin
dung auch auf ein Fahrzeug anwendbar, in dem die Antriebsrä
der allein durch das Triebwerk angetrieben werden und der Mo
tor/Generator 6 in einem Motormodus nur zum Start des Trieb
werks betrieben wird.
Claims (23)
1. Fahrzeugantriebsstrang zum Antreiben eines Fahrzeugs
mit:
einem Triebwerk mit einer Kurbelwelle;
einer ersten Getriebeeinheit mit einer Eingangswelle;
einer zweiten Getriebeeinheit, die zwischen der Kurbel welle und der Eingangswelle der ersten Getriebeeinheit eingefügt ist;
einer Überbrückungskupplung; und
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor direkt mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
wobei:
die Überbrückungskupplung axial zwischen dem Triebwerk und der zweiten Getriebeeinheit angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als der größte Durchmesser der zweiten Getriebeeinheit hat; und
der Motor eine Außenumfangsfläche der Überbrückungskupp lung axial überlappt.
einem Triebwerk mit einer Kurbelwelle;
einer ersten Getriebeeinheit mit einer Eingangswelle;
einer zweiten Getriebeeinheit, die zwischen der Kurbel welle und der Eingangswelle der ersten Getriebeeinheit eingefügt ist;
einer Überbrückungskupplung; und
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor direkt mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
wobei:
die Überbrückungskupplung axial zwischen dem Triebwerk und der zweiten Getriebeeinheit angeordnet ist und einen kleineren Durchmesser als der größte Durchmesser der zweiten Getriebeeinheit hat; und
der Motor eine Außenumfangsfläche der Überbrückungskupp lung axial überlappt.
2. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die Über
brückungskupplung eine Mehrscheibenkupplung ist.
3. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1 oder 2, wobei:
die Überbrückungskupplung einen Dämpfer mit über den Um fang beabstandeten Schraubenfedern hat; und
der Dämpfer so abgeordnet ist, daß er die Innenumfangs fläche von Reibplatten der Überbrückungskupplung axial überlappt.
die Überbrückungskupplung einen Dämpfer mit über den Um fang beabstandeten Schraubenfedern hat; und
der Dämpfer so abgeordnet ist, daß er die Innenumfangs fläche von Reibplatten der Überbrückungskupplung axial überlappt.
4. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, 2 oder 3, wobei:
die zweite Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit der Form eines Torus ist und ein Pumpenlaufrad, ei nen Turbinenläufer und einen Frontdeckel aufweist, der den Turbinenläufer und die Überbrückungskupplung ab deckt, wobei der Frontdeckel das Pumpenlaufrad, die Kur belwelle und den Rotor verbindet;
der Frontdeckel einen sich axial erstreckenden Mittelab schnitt hat;
der Motor vom Mittelabschnitt radial nach außen angeord net ist; und
die Überbrückungskupplung einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Torus hat sowie radial aus gerichtet zum Mittelabschnitt und von diesem radial nach innen angeordnet ist.
die zweite Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit der Form eines Torus ist und ein Pumpenlaufrad, ei nen Turbinenläufer und einen Frontdeckel aufweist, der den Turbinenläufer und die Überbrückungskupplung ab deckt, wobei der Frontdeckel das Pumpenlaufrad, die Kur belwelle und den Rotor verbindet;
der Frontdeckel einen sich axial erstreckenden Mittelab schnitt hat;
der Motor vom Mittelabschnitt radial nach außen angeord net ist; und
die Überbrückungskupplung einen kleineren Durchmesser als der Außendurchmesser des Torus hat sowie radial aus gerichtet zum Mittelabschnitt und von diesem radial nach innen angeordnet ist.
5. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
ferner mit:
einem Sensor zum Erfassen einer Drehposition des Rotors, wobei der Sensor im wesentlichen axial zur Überbrüc kungskupplung ausgerichtet und vom Stator radial nach innen angeordnet ist.
einem Sensor zum Erfassen einer Drehposition des Rotors, wobei der Sensor im wesentlichen axial zur Überbrüc kungskupplung ausgerichtet und vom Stator radial nach innen angeordnet ist.
6. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
ferner mit:
einem Getriebegehäuse, das die zweite Getriebeeinheit und die Überbrückungskupplung abdeckt; und
einem Motorgehäuse, wobei der Stator am Motorgehäuse be festigt ist und das Motorgehäuse zwischen dem zweiten Getriebegehäuse und dem Triebwerk angeordnet ist.
einem Getriebegehäuse, das die zweite Getriebeeinheit und die Überbrückungskupplung abdeckt; und
einem Motorgehäuse, wobei der Stator am Motorgehäuse be festigt ist und das Motorgehäuse zwischen dem zweiten Getriebegehäuse und dem Triebwerk angeordnet ist.
7. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 4, wobei der Rotor
direkt mit dem Frontdeckel zur Drehung mit ihm in Vor
wärts- und Rückwärtsrichtung verbunden ist.
8. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
wobei die zweite Getriebeeinheit ein Drehmomentwandler
in Form eines Torus ist und einen Turbinenläufer, ein
Pumpenlaufrad und ein Leitrad aufweist und wobei die
Überbrückungskupplung einen kleineren Durchmesser als
der Außendurchmesser des Torus hat.
9. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei der Motor ein Motor/Generator ist, der einen Mo
torbetriebsmodus und einen Generatorbetriebsmodus hat.
10. Fahrzeugantriebsstrang mit:
einem Triebwerk;
einer Getriebeeinheit;
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
einem Getriebegehäuse, das die Getriebeeinheit um schließt; und
einem Motorgehäuse für den Motor, das zwischen dem Ge triebegehäuse und dem Triebwerk vorgesehen ist, wobei der Stator am Motorgehäuse befestigt und der Rotor durch das Motorgehäuse drehbar gelagert ist.
einem Triebwerk;
einer Getriebeeinheit;
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
einem Getriebegehäuse, das die Getriebeeinheit um schließt; und
einem Motorgehäuse für den Motor, das zwischen dem Ge triebegehäuse und dem Triebwerk vorgesehen ist, wobei der Stator am Motorgehäuse befestigt und der Rotor durch das Motorgehäuse drehbar gelagert ist.
11. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10,
wobei die Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit einem Pumpenlaufrad, einem Turbinenläufer, einer Über brückungskupplung und einem Frontdeckel ist, der in ei nem Stück mit einer Außenhülle des Pumpenlaufrads ver bunden ist, wobei der Frontdeckel den Turbinenläufer und die Überbrückungskupplung abdeckt, und
wobei der Fahrzeugantriebsstrang ferner Stützteile zum Stützen des Rotors unabhängig vom Frontdeckel auf seiner Triebwerksseite und im Motorgehäuse angeordnete Lager aufweist, die zwischen den Stützteilen eingefügt sind.
wobei die Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit einem Pumpenlaufrad, einem Turbinenläufer, einer Über brückungskupplung und einem Frontdeckel ist, der in ei nem Stück mit einer Außenhülle des Pumpenlaufrads ver bunden ist, wobei der Frontdeckel den Turbinenläufer und die Überbrückungskupplung abdeckt, und
wobei der Fahrzeugantriebsstrang ferner Stützteile zum Stützen des Rotors unabhängig vom Frontdeckel auf seiner Triebwerksseite und im Motorgehäuse angeordnete Lager aufweist, die zwischen den Stützteilen eingefügt sind.
12. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 11, wobei:
das Motorgehäuse eine Seitenwand hat, die das Triebwerks vom Motor trennt; und
die Lager in einem Innenumfang der Seitenwand eingebaut sind.
das Motorgehäuse eine Seitenwand hat, die das Triebwerks vom Motor trennt; und
die Lager in einem Innenumfang der Seitenwand eingebaut sind.
13. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10,
wobei die Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit einem Pumpenlaufrad, einem Turbinenläufer, einer Über brückungskupplung und einem Frontdeckel ist, der in ei nem Stück mit einer Außenhülle des Pumpenlaufrads ver bunden ist und den Turbinenläufer abdeckt, und
wobei der Fahrzeugantriebsstrang ferner eine Mittelwelle aufweist, die in einem Stück mit dem Frontdeckel verbun den ist, wobei die Mittelwelle axial zu einer Kurbelwel le des Triebwerks ausgerichtet ist und ein Ende hat, das einem Ende der Kurbelwelle mit einem Spalt dazwischen gegenüberliegt, und die Mittelwelle und die Kurbelwelle durch Stoßdämpfungsteile verbunden sind.
wobei die Getriebeeinheit ein hydraulisches Getriebe mit einem Pumpenlaufrad, einem Turbinenläufer, einer Über brückungskupplung und einem Frontdeckel ist, der in ei nem Stück mit einer Außenhülle des Pumpenlaufrads ver bunden ist und den Turbinenläufer abdeckt, und
wobei der Fahrzeugantriebsstrang ferner eine Mittelwelle aufweist, die in einem Stück mit dem Frontdeckel verbun den ist, wobei die Mittelwelle axial zu einer Kurbelwel le des Triebwerks ausgerichtet ist und ein Ende hat, das einem Ende der Kurbelwelle mit einem Spalt dazwischen gegenüberliegt, und die Mittelwelle und die Kurbelwelle durch Stoßdämpfungsteile verbunden sind.
14. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10, ferner mit:
einer Plattennabe, die mit der Kurbelwelle über die Stoßdämpfungsteile verbunden ist, wobei die Plattennabe ein Keilpaar mit der Mittelwelle bildet, wobei das Keil paar eine Preßpassung zwischen einem Schraubenkeil und Geradkeilen ist.
einer Plattennabe, die mit der Kurbelwelle über die Stoßdämpfungsteile verbunden ist, wobei die Plattennabe ein Keilpaar mit der Mittelwelle bildet, wobei das Keil paar eine Preßpassung zwischen einem Schraubenkeil und Geradkeilen ist.
15. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 10, ferner mit:
einem Stützteil zum Stützen des Rotors, wobei das Stütz teil eine auf die Mittelwelle aufgepaßte Nabe hat; und
einer Mutter, die sich auf Gewinde aufschraubt, die auf der Mittelwelle gebildet sind, um die Nabe des Stütz teils gegen den Frontdeckel zur Drehung damit zu drüc ken.
einem Stützteil zum Stützen des Rotors, wobei das Stütz teil eine auf die Mittelwelle aufgepaßte Nabe hat; und
einer Mutter, die sich auf Gewinde aufschraubt, die auf der Mittelwelle gebildet sind, um die Nabe des Stütz teils gegen den Frontdeckel zur Drehung damit zu drüc ken.
16. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 13 oder 14, wobei
die Stoßdämpfungsteile zwei flexible Platten aufweisen.
17. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 10 bis
16, wobei:
die Getriebeeinheit ein Drehmomentwandler mit einem Tur binenläufer, einem Pumpenlaufrad und einem Leitrad ist, und
der Motor ein Motor/Generator ist, der sowohl einen Mo torbetriebsmodus als auch einen Generatorbetriebsmodus hat.
die Getriebeeinheit ein Drehmomentwandler mit einem Tur binenläufer, einem Pumpenlaufrad und einem Leitrad ist, und
der Motor ein Motor/Generator ist, der sowohl einen Mo torbetriebsmodus als auch einen Generatorbetriebsmodus hat.
18. Fahrzeugantriebsstrang nach einem der Ansprüche 10 bis
17, zusätzlich mit einem Automatikgetriebe.
19. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 18, wobei das Auto
matikgetriebe zur Getriebeeinheit, zum Rotor und zum
Triebwerk axial ausgerichtet ist und wobei die Getriebe
einheit axial zwischen dem Automatikgetriebe und dem Ro
tor liegt.
20. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1, wobei die erste
Getriebeeinheit ein Automatikgetriebe ist.
21. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 18, wobei die Ge
triebeeinheit ein Drehmomentwandler mit einem Pumpen
laufrad, einem Turbinenläufer und einer Überbrückungs
kupplung ist.
22. Fahrzeugantriebsstrang nach Anspruch 1 oder 10, wobei
der Motor ein Motor/Generator ist, der einen Generator
betriebsmodus und einen Motorbetriebsmodus hat, in dem
der Motor das Fahrzeug antreibt, wodurch das Fährzeug
ein Hybridfahrzeug ist.
23. Fahrzeugantriebsstrang mit:
einem Triebwerk;
einem mit dem Triebwerk verbundenen Getriebe;
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor direkt mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
wobei:
das Getriebe einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt mit großem Durchmesser mit einem größe ren Durchmesser als der Abschnitt mit kleinem Durchmes ser hat, wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser axial zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser und dem Triebwerk angeordnet ist; und
der Motor eine Außenumfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser axial überlappt.
einem Triebwerk;
einem mit dem Triebwerk verbundenen Getriebe;
einem Motor mit einem Stator und einem Rotor, wobei der Rotor direkt mit einem Ausgangselement des Triebwerks verbunden ist;
wobei:
das Getriebe einen Abschnitt mit kleinem Durchmesser und einen Abschnitt mit großem Durchmesser mit einem größe ren Durchmesser als der Abschnitt mit kleinem Durchmes ser hat, wobei der Abschnitt mit kleinem Durchmesser axial zwischen dem Abschnitt mit großem Durchmesser und dem Triebwerk angeordnet ist; und
der Motor eine Außenumfangsfläche des Abschnitts mit kleinem Durchmesser axial überlappt.
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