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Title:
HYBRID DRIVE SYSTEM
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2010/037663
Kind Code:
A2
Abstract:
The invention relates to a hybrid drive system comprising an internal combustion engine having an input shaft (12), an electric machine (14) having a stator (16) and a rotor (20) which is or can be coupled with the input shaft (12) to rotate about a rotational axis (A), and an output shaft (26), preferably a transmission input shaft, which can be driven by the input shaft (12) and/or the rotor (20), further comprising a torsional vibration damper arrangement (28) having a first torsional vibration damper (30) comprising a primary side (43) and a secondary side (34) which can be rotated relative to the primary side (43) about the rotational axis against the effect of a damper fluid arrangement.

Inventors:
CARLSON CORA (DE)
ORLAMUENDER ANDREAS (DE)
DOEGEL THOMAS (DE)
Application Number:
PCT/EP2009/062230
Publication Date:
April 08, 2010
Filing Date:
September 22, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ZAHNRADFABRIK FRIEDRICHSHAFEN (DE)
CARLSON CORA (DE)
ORLAMUENDER ANDREAS (DE)
DOEGEL THOMAS (DE)
International Classes:
F16F15/16; B60K6/48
Foreign References:
US20050133328A12005-06-23
US20080023287A12008-01-31
JP2003220842A2003-08-05
US20080099258A12008-05-01
EP1818566A22007-08-15
DE102006059880A12008-06-26
DE102006061343A12008-06-26
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Claims:
Ansprüche

1. Hybridantriebssystem, umfassend eine Brennkraftmaschine mit einer Antriebswelle (12), eine Elektromaschine (14) mit einem Stator (16) und einem mit der Antriebswelle (12) zur Drehung um eine Drehachse (A) gekoppelten oder koppelbaren Rotor (20) sowie eine von der Antriebswelle (12) oder/und dem Rotor (20) antreibbare Abtriebswelle (26), vorzugsweise Getriebeeingangswelle, ferner umfassend eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (28) mit einem ersten Torsi- onsschwingungsdämpfer (30) mit einer Primärseite (43) und einer gegen die Wirkung einer Dämpferfluidanordnung um die Drehachse bezüglich der Primärseite (43) drehbaren Sekundärseite (34).

2. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferan- ordnung (28) einen zweiten Torsionsschwingungsdämpfer (30) um- fasst mit einer Primärseite (88) und einer gegen die Wirkung einer Dämpferfederanordnung um die Drehachse (A) bezüglich der Primär- seite (88) drehbaren Sekundärseite (90).

3. Hybridantriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Sekundärseite (90) des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers (32) im Wesentlichen einen Aus- gangsbereich der Torsionsschwingungsdämpferanordnung (28) bildet und die Sekundärseite (34) des ersten Torsionsschwingungsdämpfers (30) mit der Primärseite (88) des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers (32) drehfest verbunden ist.

4. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Dämpferfluidanordnung wenigstens eine Fluiddruckspeicheranordnung (64, 64') sowie eine För- deranordnung (65) umfasst, durch welche bei Relativdrehung der Primärseite (43) bezüglich der Sekundärseite (34) der Fluidspei- cherdruck in wenigstens einer Fluiddruckspeicheranordnung (64, 64') erhöhbar ist.

5. Hybridantriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fluiddruckspeicheranordnung (64, 64') wenigstens eine Fluiddruckspeichereinheit (58) mit durch die Förderanordnung (65) förderbarem, vorzugsweise im Wesentlichen inkompressiblem erstem Fluid und einem durch das erste Fluid belastbaren Energiespeicher (60) umfasst.

6. Hybridantriebssystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens eine Energiespeicher (60) komprimierbares zweites Fluid umfasst.

7. Hybridantriebssystem nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die wenigstens eine Fluiddruckspeichereinheit (58) an der Primärseite (43) oder der Sekundärseite (34) des ersten Torsionsschwingungsdämpfers (30) vorgesehen ist.

8. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Fluiddruckspeicheranordnungen (64, 64') vorgesehen sind und dass bei Relativdrehung der Primär- seite (43) bezüglich der Sekundärseite (34) in einer ersten Relativdrehrichtung die Förderanordnung den Fluidspeicherdruck (65) in einer ersten der Fluiddruckspeicheranordnungen (64, 64') erhöht und bei Relativdrehung der Primärseite (43) bezüglich der Sekundärseite (34) in einer der ersten Relativdrehrichtung entgegengesetzten zwei- ten Relativdrehrichtung den Fluidspeicherdruck in einer zweiten der

Fluiddruckspeicheranordnungen (64, 64') erhöht.

9. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanordnung (65) wenigstens eine zwischen der Primärseite (43) und der Sekundärseite (34) gebildete Druckkammer (50, 50', 52, 52') umfasst, deren Volumen bei Re- lativdrehung der Primärseite (43) bezüglich der Sekundärseite (34) veränderbar ist, sowie wenigstens ein Verbindungsvolumen (54, 54', 56, 56') umfasst, über welches aus der wenigstens einen Druckkammer (50, 50', 52, 52') verdrängtes erstes Fluid wenigstens einen Energiespeicher (60) belastet.

10. Hybridantriebssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Förderanordnung (65) eine durch Relativdrehung der Primärseite (43) bezüglich der Sekundärseite (34) antreibbare Pumpanordnung umfasst, welche in Abhängigkeit von der Relativdrehrichtung erstes Fluid von einer der Fluiddruckspeichera- nordnungen zur anderen Fluiddruckspeicheranordnung fördert.

1 1. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Fluiddruckspei- cheranordnung (64, 64') erstes Fluid über die Abtriebswelle (26) zuführbar ist.

12. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der wenigstens einen Fluiddruckspei- cheranordnung (64, 64') erstes Fluid über eine vorzugsweise nicht zur

Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle (12) und der Abtriebswelle (26) vorgesehene Zwischenwelle (98) zuführbar ist.

13. Hybridantriebssystem nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (12) oder Zwischenwelle (98) über einen ersten Drehdurchführungsbereich (96) in Fluid- verbindung mit einer Druckfluidquelle steht oder bringbar ist und über einen zweiten Drehdurchführungsbereich (100) in Fluidverbindung mit der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung (64, 64') steht.

14. Hybridantriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehdurchführungsbereich

(96) brennkraftmaschinenseitig zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist.

15. Hybridantriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehdurchführungsbereich

(96) getriebeseitig zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist.

16. Hybridantriebssystem nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Drehdurchführungsbereich (96) zwischen der Elektromaschine (14) und der Torsions- schwingungsdämpferanordnung (28) zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist.

17. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass eine Trennkupplungsanordnung (120) zum Herstellen/Unterbrechen einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Antriebswelle (12) und dem Rotor (20) vorgesehen ist.

18. Hybridantriebssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungs- dämpferanordnung (28) im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle (12) zur Abtriebswelle (26) vor der Trennkupplungsanordnung (120) vorgesehen ist.

19. Hybridantriebssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungs- dämpferanordnung (28) im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle (12) zur Abtriebswelle (26) nach der Trennkupplungsanordnung (120) vorgesehen ist.

20. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungs- dämpferanordnung (28) im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle (12) zur Abtriebswelle (26) vor der Elektromaschine (14) angeordnet ist.

21. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungs- dämpferanordnung (28) im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle (12) zur Abtriebswelle (26) nach der Elektromaschine (14) angeordnet ist.

22. Hybridantriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (26) ein Drehmoment von der Antriebswelle (12) über eine Anfahrbaugruppe (162), vor- zugsweise hydrodynamische Kopplungseinrichtung (24) oder nasslaufende Kopplungseinrichtung, aufnimmt.

Description:
Hybridantriebssystem

Beschreibung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridanthebssytem für ein Fahrzeug, welches eine Brennkraftmaschine sowie eine Elektromaschine umfasst, welche wahlweise einzeln oder in Kombination ein Antriebsdrehmoment zum Antrieb eines Fahrzeugs bereitstellen können. Ein derartiges Hybridantriebssystem weist eine Antriebswelle, im Allgemeinen die Kurbel- welle einer Brennkraftmaschine, auf, über welche das von der Brennkraftmaschine bereitgestellte Antriebsdrehmoment zu einer Abtriebswelle, beispielsweise einer Getriebeeingangswelle, geleitet wird. Die Elektromaschine weist einen im Allgemeinen mit einem Wicklungsbereich versehenen Stator sowie einen im Allgemeinen mit Permanentmagneten aufgebauten Rotor auf.

Um bei derartigen Hybridantriebssystemen die in einem Antriebsstrang auftretenden Drehungleichförmigkeiten zu mindern, ist es beispielsweise bekannt, Stahlfeder-Torsionsschwingungsdämpfer in den Drehmomentüber- tragungsweg einzugliedern, oder durch definierte Ansteuerung einer Trennkupplung einen Schlupf zu erzeugen. Die durch Stahlfeder-Torsions- schwingungsdämpfer bereitgestellte Entkopplungsgüte ist für die in einem Antriebsstrang auftretenden Drehungleichförmigkeiten häufig nicht ausreichend. Das Erzeugen eines Schlupfs im Antriebsstrang führt zu einem erhöhten Energieverbrauch und mithin auch einem erhöhten Schadstoffausstoß. Weiterhin sind Schlupfregelsysteme auf Grund der erforderlichen Dynamik nur schwer realisierbar.

Es ist die Zielsetzung der vorliegenden Erfindung, ein Hybridantriebssystem mit verbesserter Schwingungsdämpfungsfunktionalität bereitzustellen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Hybridantriebs- system, umfassend eine Brennkraftmaschine mit einer Antriebswelle, eine Elektromaschine mit einem Stator und einem mit der Antriebswelle zur Drehung um eine Drehachse gekoppelten oder koppelbaren Rotor sowie eine von der Antriebswelle oder/und dem Rotor antreibbare Abtriebswelle, vorzugsweise Getriebeeingangswelle, ferner umfassend eine Torsions- schwingungsdämpferanordnung mit einem ersten Torsionsschwingungs- dämpfer mit einer Primärseite und einer gegen die Wrikung einer Dämpfer- fluidanordnung um die Drehachse bezüglich der Primärseite drehbaren Sekundärseite.

Durch das Bereitstellen einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit einem unter der Wirkung einer Dämpferfluidanorndung arbeitenden Torsionsschwingungsdämpfer wird eine deutlich verbesserte Schwingungs- dämpfungscharakteristik erzielbar, insbesondere auch dann, wenn die Schwingungsdämpfungscharakteristik einer derart aufgebauten Torsions- schwingungsdämpferanordnung durch Beeinflussung des Fluiddrucks in der Dämpferfluidanordnung an verschiedene Fahrzustände angepasst werden kann.

Um das Schwingungsdämpfungsverhalten noch weiter zu verbessern, wird erfindungsgemäß weiter vorgeschlagen, dass ein zweiter Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen ist mit einer Primärseite und einer gegen die Wirkung einer Dämpferfederanordnung um die Drehachse bezüglich der Primärseite drehbaren Sekundärseite, wobei vorgesehen sein kann, dass die Sekundärseite des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers im Wesentlichen einen Ausgangsbereich der Torsionsschwingungsdämpferanordnung bildet und die Sekundärseite des ersten Torsionsschwingungsdämpfers mit der Primärseite des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers drehfest verbunden ist.

Bei der erfindungsgemäßen Torsionsschwingungsdämpferanordnung kann vorgesehen sein, dass die Dämpferfluidanordnung wenigstens eine Fluiddruckspeicheranordnung sowie eine Förderanordnung umfasst, durch welche bei Relativdrehung der Primärseite bezüglich der Sekundärseite der Fluidspeicherdruck in wenigstens einer Fluiddruckspeicheranordnung erhöhbar ist. Durch die Erhöhung des Fluidspeicherdrucks in einer Fluiddruckspeicheranordnung wird ein sanfter Energieabbau bzw. eine Energiespeicherung realisiert, wodurch dem Entstehen übermäßiger Drehmomentschwankungen effektiv entgegengewirkt werden kann.

Dabei kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Fluiddruckspeicheranordnung wenigstens eine Fluiddruckspeichereinheit mit durch die Förderanordnung förderbarem, vorzugsweise im Wesentlichen inkompressiblem erstem Fluid und einem durch das erste Fluid belastbaren Energiespeicher umfasst.

Bei einer baulich sehr einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass der wenigstens eine Energiespeicher komprimierbares zweites Fluid umfasst.

Je nach erforderlicher Schwingungsdämpfungscharaktehstik kann weiter vorgesehen sein, dass die wenigstens eine Fluiddruckspeichereinheit an der Primärseite oder der Sekundärseite des ersten Torsionsschwingungs- dämpfers vorgesehen ist, wobei in einem Falle die Gesamtmasse an der Primärseite erhöht wird, in anderen Falle die Gesamtmasse an der Sekundärseite erhöht wird.

Um über beide möglichen Relativdrehrichtungen zwischen der Primärseite und der Sekundärseite des ersten Torsionsschwingungsdämpfers, also des nach Art eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers aufgebauten Dämpfers, gleichermaßen optimale Schwingungsdämpfungseigenschaften bereitstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass zwei Fluiddruck- speicheranordnungen vorgesehen sind und dass bei Relativdrehung der Primärseite bezüglich der Sekundärseite in einer ersten Relativdrehrichtung - A -

die Förderanordnung den Fluidspeicherdruck in einer ersten der Fluiddruck- speicheranordnungen erhöht und bei Relativdrehung der Primärseite bezüglich der Sekundärseite in einer der ersten Relativdrehrichtung entgegengesetzten zweiten Relativdrehrichtung den Fluidspeicherdruck in einer zweiten der Fluiddruckspeicheranordnungen erhöht.

Hierzu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass die Förderanordnung wenigstens eine zwischen der Primärseite und der Sekundärseite gebildete Druckkammer umfasst, deren Volumen bei Relativdrehung der Primärseite bezüglich der Sekundärseite veränderbar ist, sowie wenigstens ein Verbindungsvolumen umfasst, über welches aus der wenigstens einen Druckkammer verdrängtes erstes Fluid wenigstens einen Energiespeicher belastet.

Bei einer alternativen Ausgestaltungsform kann vorgesehen sein, dass die Förderanordnung eine durch Relativdrehung der Primärseite bezüglich der Sekundärseite antreibbare Pumpanordnung umfasst, welche in Abhängigkeit von der Relativdrehrichtung erstes Fluid von einer der Fluiddruckspeicheranordnungen zur anderen Fluiddruckspeicheranordnung fördert. Hier kann also die Förderanordnung beispielsweise nach Art einer Zahnradpumpe mit im Wesentlichen unbegrenztem Relativdrehwinkelbereich zwischen der Primärseite und der Sekundärseite aufgebaut sein bzw. arbeiten.

Um bei dem erfindungsgemäßen Aufbau eines Hybridantriebssystems die Druckverhältnisse in dem ersten Torsionsschwingungsdämpfer definiert beeinflussen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung erstes Fluid über die Abtriebswelle zuführbar ist. Alternativ kann vorgesehen sein, dass der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung erstes Fluid über eine vorzugsweise nicht zur Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle vorgesehene Zwischenwelle zuführbar ist. Um die Fluidverbindung entweder über die Abtriebswelle oder die Zwischenwelle in zuverlässiger Weise herstellen zu können, wird weiter vorgeschlagen, dass die Antriebswelle oder Zwischenwelle über einen ersten Drehdurchführungsbereich in Fluidverbindung mit einer Druckfluidquelle steht oder bringbar ist und über einen zweiten Drehdurchführungsbereich in Fluidverbindung mit der wenigstens einen Fluiddruckspeicheranordnung steht.

Dabei kann der erste Drehdurchführungsbereich brennkraftmaschinenseitig zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet sein. Dies bedeutet, dass ein Statorbereich des ersten Drehdurchführungsbereichs so positioniert ist, dass er im Bereich der bzw. in Richtung zur Brennkraftmaschine mit einem weiterführenden Leitungssystem verbunden werden kann.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass der erste Drehdurchführungsbereich getriebeseitig zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist. In diesem Falle ist also der Statorbereich des ersten Drehdurchführungsbereichs getriebeseitig zum Anschluss offen oder ggf. in einem Getriebe angeordnet.

Bei einer weiteren alternativen Ausgestaltungsvariante kann vorgesehen sein, dass der erste Drehdurchführungsbereich zwischen der Elektro- maschine und der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zur Fluidaufnahme/Fluidabgabe angeordnet ist.

Um bei dem erfindungsgemäßen Hybridantriebssystem wahlweise ein Antriebsdrehmoment durch die Brennkraftmaschine bereitzustellen oder bei deaktivierter Brennkraftmaschine durch die Elektromaschine bereitzustellen, dabei jedoch nicht die Brennkraftmaschine mit antreiben zu müssen, wird weiter vorgeschlagen, dass eine Trennkupplungsanordnung zum Herstellen/- Unterbrechen einer Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Rotor vorgesehen ist. Dabei kann dann weiter vorgesehen sein, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle zur Abtriebswelle vor oder nach der Trennkupplungsanordnung vorgesehen ist.

Das erfindungsgemäße Hybridantriebssystem kann grundsätzlich so aufgebaut sein, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung im Drehmomentenfluss von der Antriebswelle zur Abtriebswelle vor oder nach der Elektromaschine angeordnet ist. Dies bedeutet, dass, je nachdem, welche der verschiedenen Antriebssystembaugruppen primärseitig oder sekundärseitig bezüglich der Torsionsschwingungsdämpferanordnung angeordnet sind, das jeweilige Massenträgheitsmoment an der Primärseite bzw. der Sekundärseite erhöht wird und somit definiert die Schwingungs- dämpfungsverhältnisse beeinflusst werden.

Weiter kann vorgesehen sein, dass die Abtriebswelle ein Drehmoment von der Antriebswelle über eine Anfahrbaugruppe, vorzugsweise hydrodynamische Kopplungseinrichtung oder nasslaufende Kopplungseinrichtung, aufnimmt.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:

Fig. 1 eine Prinzip-Teillängsschnittansicht eines Hybridantriebssystems;

Fig. 2 eine Querschnittdarstellung eines Gasfeder-Torsions- schwingungsdämpfers;

Fig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer alternativen Ausgestaltungsform eines Gasfeder-Torsionsschwingungs- dämpfers;

Fig. 4 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 5 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 6 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 7 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 8 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 9 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 10 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 1 1 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 12 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 13 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems;

Fig. 14 eine der Fig. 1 entsprechende Darstellung eines alternativ ausgestalteten Hybridantriebssystems. Die Fig. 1 zeigt eine erste Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssystems 10. Dieses umfasst als wesentliche Systembereiche eine nicht dargestellte Brennkraftmaschine mit einer als Kurbelwelle ausgebildeten Antriebswelle 12, eine Elektromaschine 14 mit einem Stator 16, der einen Wicklungsbe- reich 18 aufweist, und einem Rotor 20, der Permanentmagnete 22 zur Wechselwirkung mit dem Wicklungsbereich 18 aufweist. Als Anfahrelement weist das Hybridantriebssystem 10 ferner einen hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 auf, über den ein Drehmoment auf eine beispielsweise durch eine Getriebeeingangswelle gebildete Abtriebswelle 26 übertragen wird.

In dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 ist eine Torsionsschwin- gungsdämpferanordnung 28 mit einem nach Art eines Gasfeder- Torsionsschwingungsdämpfers ausgebildeten ersten Torsionsschwingungs- dämpfer 30 und einem nach Art eines herkömmlichen Stahlfeder- Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildeten zweiten Torsionsschwingungs- dämpfer 32 vorgesehen.

Bevor die Zusammenwirkung der verschiedenen Systembereiche des Hyb- ridantriebssystems 10 detailliert erläutert wird, werden im Folgenden auch mit Bezug auf die Fig. 2 und 3 der Aufbau und die Funktionalität des als Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer ausgebildeten ersten Torsions- schwingungsdämpfers 30 erläutert.

Der erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 weist als Sekundärseite 34 ein mit Seitenteilen 36, 38 und einem Umfangsteil 40 ausgebildetes erstes Gehäuseteil 42 auf. Als Primärseite 43 weist der erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 ein im Wesentlichen radial innerhalb des ersten Gehäuseteils 42 ausgebildetes zweites Gehäuseteil 44 auf. Wie die Fig. 2 dies zeigt, weist das zweite Gehäuseteil 44 im Winkelabstand von 180° zwei nach radial außen greifende Vorsprünge 46, 46' auf. Entsprechend weist das Umfangsteil 40 des ersten Gehäuseteils 42 zwei nach radial innen greifende Vorsprünge 48, 48' auf. In Umfangsrichtung sind zwischen diesen vier Vorsprüngen 46, 48, 46', 48' insgesamt vier Druckkammern 50 bzw. 50' und 52 bzw. 52' gebildet. Diese Druckkammern 50, 50', 52, 52' sind einander gegenüber liegend paarweise zusammengefasst und in axialer Richtung durch die beiden Sei- tenteile 36, 38 begrenzt. Die Druckkammern 50, 52, 50', 52' sind im Dämpferbetrieb mit einem im Wesentlichen inkompressiblen ersten Fluid, also beispielsweise Öl, gefüllt.

Jeder Druckkammer 50, 50', 52, 52' ist weiter eine Verbindungskammer 54, 54' bzw. 56, 56' zugeordnet. Bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 34 und der Sekundärseite 43 wird beispielsweise das Volumen der beiden Druckkammern 50, 50' verringert, während das Volumen der beiden Druckkammern 52, 52' zunimmt. Die in ihrem Volumen verringerten Druckkammern 50, 50' verdrängen das darin enthaltene erste Fluid über nicht darge- stellte Öffnungen in die jeweils zugeordneten Verbindungskammern 54, 54', so dass dort entsprechend der Fluiddruck zunimmt. Dabei werden den beiden Verbindungskammern 54, 54' zugeordnete Fluiddruckspeichereinheiten 58 bzw. der darin enthaltene in Form eines kompressiblen zweiten Fluids ausgebildete Energiespeicher 60 belastet. Die Fluiddruckspeichereinheiten 58 bilden also Gasfedern, bei welchen das als Energiespeicher 60 wirksame Gas von dem ersten Fluid durch ein jeweiliges Kolbenelement 62 oder ggf. eine Membran oder dergleichen getrennt ist.

Man erkennt in der Fig. 2, dass jeder Verbindungskammer 54 bzw. 54' je- weils vier derartige Fluiddruckspeichereinheiten 58 zugeordnet sind, während jeder Verbindungskammer 56, 56' jeweils eine derartige Fluiddruckspei- chereinheit 58 zugeordnet ist. Zu diesem Zwecke sind zwischen den in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Verbindungskammern 54, 56, 54', 56' Trennelemente 63 vorgesehen. Je nach Positionierung dieser Trennelemen- te 63 ist es also möglich, den jeweils paarweise zusammenwirkenden Druckkammern 50, 50', 52, 52' eine für den Zugbetrieb einerseits bzw. den Schubbetrieb andererseits erforderliche bzw. gewünschte Anzahl an Fluiddruck- speichereinheiten 58 zuzuordnen.

Bei dieser in Fig. 2 gezeigten Ausgestaltungsvariante bildet jedes Paar von

Druckkammern 50, 50' bzw. 52, 52' in Verbindung mit den jeweils zugeord- neten Verbindungskammern 54, 54' bzw. 56, 56' sowie den dadurch jeweils aktivierbaren Fluiddruckspeichereinheiten 58 jeweils eine Fluiddruckspei- cheranordnung 64 bzw. 64'. Bei Relativdrehung zwischen der Primärseite 43 und der Sekundärseite 34 wird der Fluidspeicherdruck in jeweils einer der

Fluiddruckspeicheranordnungen 64 bzw. 64' erhöht, während er in der ande- ren abnimmt.

Die beiden Paare von Druckkammern 50, 50' und 52, 52' bilden in Verbindung mit den Ihnen jeweils zugeordneten Verbindungskammern 54, 54' bzw. 56, 56' eine Fluidförderanordnung 65. Diese sorgt dafür, dass abhängig von der Relativdrehung zwischen der Primärseite 34 und Sekundärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 der Fluiddruck in den beiden Druckspeicheranordnungen 64, 64' variiert wird und somit jeweils eine die Primärseite 34 und die Sekundärseite 43 in Richtung Neutral-Relativdrehlage zurückstellende Kraft erzeugt wird.

Eine alternative Ausgestaltungsform hierzu ist in Fig. 3 gezeigt. Hier ist nur eine Fluiddruckspeicheranordnung 64 beispielsweise in Zuordnung zu den beiden im Zugbetrieb wirksamen Druckkammern 50, 50' vorgesehen. Es existiert eine einzige Verbindungskammer 54, welche diese beiden Druck- kammern 50, 50' mit allen Fluiddruckspeichereinheiten 58 kombiniert. Die beiden anderen Druckkammern 52, 52' sind im Wesentlichen drucklos gehalten, also beispielsweise in Verbindung mit der Umgebung, so dass hier eine Dämpfungswirkung nur in einer Drehmomentübertragungsrichtung erzielt wird, also beispielsweise im Zugbetrieb, während durch die Verringerung der Volumina der beiden Druckkammern 52, 52' mangels Zusammenwirkung mit irgendeiner der Fluiddruckspeichereinheiten 58 im Wesentlichen keine Kraft entgegengesetzt wird. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich bei dem ersten Tor- sionsschwingungsdämpfer 30 als Fluidförderanordnung 65 auch eine ohne Drehwinkelbegrenzung wirksame Pumpe, beispielsweise Zahnradpumpe, vorgesehen sein kann, so dass zwischen der Primärseite 43 und der Sekundärseite 34 eine im Wesentlichen unbegrenzte Relativdrehung stattfinden kann.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Hybridantriebssystem 10 ist der Stator 16 beispielsweise an einem Motorblock oder einer sonstigen feststehenden Baugruppe getragen. Der Rotor 20 ist über eine beispielsweise aus Blechmaterial aufgebaute erste Verbindungsscheibe 70 unter Zwischenpositionierung eines Zwischenrings 72 an die Antriebswelle 12 angebunden. Dieser Zwischenring 72 kann zusammen mit der ersten Verbindungsscheibe 70 durch Schraubbolzen 74 an die Antriebswelle 12 angeschraubt sein kann. Die erste Verbindungsscheibe 70 kann in ihrem radial äußeren Bereich mit dem Rotor 20 durch Vernieten verbunden sein.

Eine zweite, beispielsweise ebenfalls aus Blechmaterial aufgebaute Verbin- dungsscheibe 76 stellt eine Anbindung zwischen dem Rotor 20 und einem Gehäuse 78 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 her. Diese Anbindung kann sowohl in bezüglich des Rotors 20 als auch bezüglich des Gehäuses 78 durch Verschraubung, Vernietung bzw. auch axial elastische Elemente erfolgen, wobei sowohl die erste Verbindungsscheibe 70 als auch die zweite Verbindungsscheibe 76 selbst aufgrund ihrer Elastizität eine gewisse Axialrelativbewegbarkeit zwischen dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 und der Antriebswelle 12 zulassen.

Der hydrodynamische Drehmomentwandler 24 ist grundsätzlich von her- kömmlichem Aufbau und weist am Gehäuse 78 ein Pumpenrad 80 auf. Im

Inneren des Gehäuses 78 ist ein Turbinenrad 82 angeordnet. Eine Überbrü- ckungskupplung 84 stellt wahlweise über die Torsionsschwingungsdämpfer- anordnung 28 eine direkte mechanische Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Gehäuse 78 und der Abtriebswelle 26 her. Zu diesem Zwecke ist ein Ausgangselement 86 der Überbrückungskupplung 84 fest mit der Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30, also dem zweiten Gehäuseteil 44 verbunden. Das erste Gehäuseteil 42, insbesondere dessen Seitenteil 38, ist mit der Primärseite 88 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32 fest verbunden bzw. stellt selbst einen Bereich derselben dar. Eine Sekundärseite 90 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32, der grundsätzlich als Niederlastdämpfer z. B. für den Leerlaufbereich ausge- bildet sein kann, ist als Zentralscheibenelement 92 ausgebildet, das radial innen eine Abtriebsnabe 94 aufweist bzw. damit fest verbunden ist, die wiederum in Drehmomentübertragungseingriff mit der Abtriebswelle 26 steht. Das Turbinenrad 82 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 kann beispielsweise an die Primärseite 88 des zweiten Torsionsschwingungs- dämpfers 32 angebunden sein, so dass der zweite Torsionsschwingungs- dämpfer 32 nicht nur bei eingerückter Überbrückungskupplung 84 wirksam ist, sondern auch im Drehmomentwandlungsbetrieb, wenn ein Drehmoment über das Turbinenrad 82 in Richtung Abtriebswelle zu leiten ist.

Es sei der Vollständigkeit halber noch darauf hingewiesen, dass der hydrodynamische Drehmomentwandler 24 auch ein allgemein mit 96 bezeichnetes Leitrad aufweist, das über eine Freilaufanordnung auf einer nicht dargestellten Stützhohlwelle getragen ist.

Um die vorangehend beschriebenen Druckkammern 50, 50', 52, 52' mit Druckfluid zu versorgen bzw. Druckfluid davon abzuführen, ist eine allgemein mit 94 bezeichnete Drehdurchführungsanordnung vorgesehen. Diese um- fasst einen ersten Drehdurchführungsbereich 96, über welchen eine Verbindung zwischen einer Druckfluidquelle bzw. auch einem Fluidreservoir und einer Zwischenwelle 98 hergestellt werden kann. Ein zweiter Drehdurchführungsbereich 100 stellt eine Fluidverbindung zwischen der Zwischenwelle 98 und dem zweiten Gehäuseteil 44 und somit den Druckkammern 50, 50', 52, 52' her. Die Zwischenwelle 98 dient dabei der Herstellung der Fluidverbin- dung, ist jedoch nicht vorgesehen, um zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 26 ein Drehmoment zu übertragen.

Der erste Drehdurchführungsbereich 96 umfasst einen Stator 102, der beispielsweise zusammen mit dem Stator 16 der Elektromaschine 14 an einem Motorblock oder einer sonstigen feststehenden Baugruppe getragen sein kann und motorseitig offen bzw. zur Anbindung an die Druckfluidquelle bzw. ein Fluidreservoir offen ist. Die in dem Stator 102 gebildeten Fluidkanäle füh- ren über den Zwischenring 72 weiter zur Zwischenwelle 98. Dabei erkennt man, dass der Zwischenring 72 aufgrund seiner Drehbarkeit mit der Antriebswelle 12 durch entsprechende dynamische Dichtungen bezüglich des Stators 102 und auch bezüglich der Zwischenwelle 98 fluiddicht angeschlossen ist.

In der Zwischenwelle 98 sind durch das Einfügen eines hülsenartigen Einsatzteils 104 zwei koaxiale Strömungskanäle gebildet, von welchen einer die Anbindung zu den beiden Druckkammern 50, 50' herstellt und der andere, der bezüglich des Erstgenannten fluiddicht abgeschlossen ist, eine An- bindung zu den Druckkammern 52, 52 ' herstellt. Entsprechend sind auch in dem Stator 102 und dem Zwischenring 72 zwei zu den beiden koaxialen Kanälen in der Zwischenwelle 98 führende Kanalabschnitte gebildet, ebenso wie in dem zweiten Gehäuseteil 44 bzw. einem damit fest verbundenen hülsenartigen Bauteil 106 des zweiten Drehdurchführungsbereichs 100. Auch im Übergang zwischen diesem hülsenartigen Bauteil 106 und der Zwischenwelle 98 ist durch dynamische Dichtungselemente für einen fluiddichten An- schluss gesorgt. Da dieser Übergang im Inneren des Gehäuses 78 liegt, kann im Bereich des zweiten Drehdurchführungsbereichs 100 austretendes Druckfluid, welches beispielsweise das gleiche Fluid bzw. Öl sein kann, wie im Wandler 24, welches als Leckagestrom über diese Dichtungen austritt, durch den Wandlerkreislauf zurückgeführt werden. Die Zwischenwelle 98 ist über Lager 108, 1 10, die beispielsweise als Wälzkörperlager ausgebildet sein können, bezüglich des hülsenartigen Bauteils 106 bzw. des zweiten Gehäuseteils 44 gelagert. Über ein beispielsweise e- benfalls als Wälzkörperlager ausgebildetes Lager 1 12 ist die Zwischenwelle 98 bezüglich der Abtriebswelle 26 gelagert. Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich auch die beiden Gehäuseteile 42, 44 insbesondere im Bereich der beiden Seitenteile 36, 38 durch entsprechende Lagerungen aneinander gelagert sind bzw. durch Dichtungsanordnungen fluiddicht bezüglich einander abgeschlossen sind.

Bei dem in der Fig. 1 dargestellten Aufbau eines Hybridantriebssystems 10 besteht eine permanente Verbindung zwischen dem Rotor 20 der Elektro- maschine 14 und der Antriebswelle 12. Dies bedeutet, dass hier vorzugsweise die Elektromaschine 14 unterstützend betrieben wird oder als Hilfsantheb beim Rangieren eines Fahrzeugs oder auch zum Anlassen der Brennkraftmaschine genutzt werden kann. Eine Drehmomentübertragungsunterbrechung im Antriebsstrang kann im Bereich des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 bzw. auch einem dann im Drehmomentenfluss folgenden Getriebe, vorzugsweise Automatikgetriebe, erfolgen.

In der Fig. 4 ist ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt, bei welchem eine nach Art einer herkömmlichen trocken laufenden Reibungskupplung ausgebildete Trennkupplung 120 vorgesehen ist, durch welche wahlweise eine Drehmomentenverbindung zwischen der hier nicht dargestellten Antriebswelle und dem Rotor 20 der Elektromaschine 14 hergestellt werden kann bzw. unterbrochen werden kann. Eine nach Art einer Kupplungsscheibe ausgebildete Kopplungsbaugruppe 122 ist radial innen an den Zwischenring 72 angebunden und über diesen in fester Verbindung mit der Antriebswelle. Der Rotor 20 der Elektromaschine 14 bildet mit einem an das Gehäuse 78 des hydro- dynamischen Drehmomentwandlers 24 angebundenen Gehäuse 124 ein Kupplungsgehäuse, in welchem eine Anpressplatte 126 unter der Vorspannung eines beispielsweise als Membranfeder ausgebildeten Kraftspeichers 128 gegen die Kopplungsbaugruppe 122 gepresst ist. Ein im radial inneren Bereich der Elektromaschine 14 angeordneter Ausrückermechanismus 130 kann durch Druckfluidbeaufschlagung den Kraftspeicher 128 entgegen seiner eigenen Vorspannung betätigen, so dass dieser die Anpressplatte 126 freigibt und dadurch die Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Rotor 20 und der Kopplungsbaugruppe 122 aufgehoben wird. In diesem Zustand ist auch die Drehmomentenankopplung der Antriebswelle an die Abtriebswelle 26 aufgehoben, so dass ein Antriebsdrehmoment dann ausschließlich von der Elektromaschine 14 geliefert werden kann. Bei eingerück- ter Trennkupplung 120 ist die Drehmomentübertragungsverbindung zwischen der Antriebswelle und dem Gehäuse 78 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24 hergestellt, so dass ein Antriebsdrehmoment durch die Brennkraftmschine, ggf. unterstützt durch die Elektromaschine 14, geliefert werden kann.

Die Drehdurchführungsanordnung 94 umfasst auch hier wieder die beiden Drehdurchführungsbereiche 96, 100. Der Drehdurchführungsbereich 96 führt das motorseitig zugeführte bzw. abgeführte Fluid über den Zwischenring 72 zu bzw. von der hier mit ihrem axialen Endbereich die Zwischenwelle erset- zenden Abtriebswelle 26. Die Abtriebswelle 26 ist in ihrem axialen Endbereich als Hohlwelle ausgebildet und weist das Einsatzteil 104 auf, so dass hier im axialen Endbereich der Abtriebswelle 26 die beiden eine Verbindung zwischen den beiden Drehdurchführungsbereichen 96, 100 herstellenden koaxialen Kanäle realisiert sind.

Hinsichtlich des Aufbaus der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 entspricht die in Fig. 4 gezeigte Ausgestaltungsform der vorangehend Beschriebenen, so dass auf die diesbezüglichen Ausführungen verwiesen werden kann.

In Fig. 5 ist ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt, bei welchem durch eine als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildete Trennkupplung 120 wahlweise eine Drehmomentübertragungsverbindung zwischen dem Rotor 20 der hier als Innenläufer ausgebildeten Elektromaschine 14 und der nicht dargestellten Antriebswelle realisierbar ist. Ein Gehäuse 140 der Trennkupplung 120 ist über eine Verbindungsscheibe 142 und eine nicht dargestellte Flexplatte oder dergleichen zur Drehung mit der Kurbelwelle bzw. Antriebswelle fest verbunden. Ein Abtriebselement 144 der Trennkupplung 120, das mit einem Innenlamellenträger drehfest gekoppelt ist, ist sowohl mit dem Rotor 20 der Elektromaschine 14, als auch der Primärseite 43 des ersten Torsions- schwingungsdämpfers 30 fest verbunden. Hier umfasst die Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 nunmehr das erste Gehäuseteil 42, während die Sekundärseite 34 das zweite Gehäuseteil 44 umfasst. Mit diesem ist die Primärseite 88 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32, die hier beispielsweise zwei Deckscheibenelemente umfassen kann, fest verbunden, beispielsweise unter Einsatz einer Hirthverzahnung. Mit dem ers- ten Gehäuseteil 42 ist drehfest ein den zweiten Torsionsschwingungsdämp- fer 30 umgebendes Gehäuse 146 verbunden, das mit einer Gehäusenabe 148 eine Pumpennabe bildet, die in ein Getriebe oder dergleichen eingreifend eine Druckfluidpumpe antreiben kann. Es ist somit sichergestellt, dass unabhängig davon, ob ein Drehmoment über die Brennkraftmaschine oder die Elektromaschine 14 eingeleitet wird, durch die Gehäusenabe 148 eine Fluidpumpe permanent angetrieben werden kann.

Die Druckfluidversorgung des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 erfolgt wieder über die Drehdurchführungsanordnung 94 mit ihrem motorseitig angeordneten ersten Drehdurchführungsbereich 96 mit dem Stator 102, der Zwischenwelle 98 und dem im Bereich des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 liegenden zweiten Drehdurchführungsbereich 100.

Die Fig. 6 zeigt ein Hybridantriebssystem, welches hinsichtlich der konstruk- tiven Ausführung weitestgehend dem in Fig. 1 Dargestellten entspricht. Es sei diesbezüglich also auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen. Ein

Unterschied besteht jedoch in der Ausgestaltung der Drehdurchführungsan- ordnung 94. Deren erster Drehdurchführungsbereich 96 ist nicht motorseitig angeordnet bzw. motorseitig zur Anbindung an eine Fludidruckwelle vorgesehen, sondern liegt axial zwischen dem hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 und der Elektromaschine 14. Der Stator 102 dieses ersten Dreh- durchführungsbereichs ist beispielsweise an einer Getriebeglocke 150 fest getragen und stellt eine Fluidverbindung zu der Zwischenwelle 98 her. Diese wiederum stellt eine Fluidverbindung mit dem zweiten Gehäuseteil 44 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 bzw. den darin gebildeten Druckkammern her.

Man erkennt in der Fig. 6, dass hier die Zwischenwelle 98 in den Drehmo- mentenfluss eingeschaltet ist. Die zweite Verbindungsscheibe 76 ist in ihrem radial inneren Bereich an das axiale Ende der Zwischenwelle 98 angebunden, ebenso wie der radial innere Bereich einer Gehäuseschale 152 des Gehäuses 78 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 24. Es ist selbstverständlich, dass in beiden Drehdurchführungsbereichen 96, 100 Dichtungselemente vorgesehen sind, welche dafür sorgen, dass eine im Wesentlichen fluiddichte Anbindung der verschiedenen bezüglich einander um die Drehachse A rotierenden Baugruppen möglich ist.

In Fig. 7 ist eine Ausgestaltung eines Hybridantriebssystems 10 gezeigt, bei welchem das über den Rotor 20 der Elektromaschine 14 abgegebene bzw. weitergeleitete Drehmoment unmittelbar an die Primärseite 43 der Torsions- schwingungsdämpferanordnung 28, die hier nur den ersten Torsionsschwin- gungsdämpfer 30 umfasst, abgegeben wird. Über die Sekundärseite 34 bzw. das zweite Gehäuseteil 44, das hier mit einer axialen bzw. wellenartigen Verlängerung 160 ausgebildet ist, wird das Drehmoment weitergeleitet zu einem beliebigen Anfahrelement 162. Dieses kann einen hydrodynamischen Drehmomentwandler, eine nasslaufende Kupplungsanordnung, eine Fluid- kupplung oder dergleichen umfassen.

Die Drehdurchführungsanordnung 94 umfasst nur einen einzigen Drehdurch- führungsbereich mit einem Stator 164, der den wellenartigen Verlängerungsbereich des zweiten Gehäuseteils 44 umgebend angeordnet ist. Dieser wellenartige Verlängerungsbereich 160 bildet also den Rotor der Drehdurchführungsanordnung 94. Diese Drehdurchführungsanordnung 94 ist mit Doppel- dichtungen ausgebildet, die aus Druckdichtungen und Volumenstromdichtungen bestehen, und ist somit öldicht. Diese Ausgestaltungsform eignet sich somit insbesondere in Verbindung mit manuellen Schaltgetrieben, die über keinerlei Ölversorgung verfügen.

In Fig. 8 ist eine Ausgestaltungsform gezeigt, die im Wesentlichen eine Verbindung zwischen der in Fig. 7 gezeigten Ausgestaltungsform und der in Fig. 4 gezeigten Ausgestaltungsform herstellt. Hier ist eine in den Drehmomen- tenfluss eingegliederte trockenlaufende Reibungskupplung als Trennkupplung 120 vorgesehen. Über diese kann wahlweise eine Drehmomentenan- kopplung des Zwischenrings 72 und somit der Antriebswelle an den Rotor 20 der Elektromaschine 14 bzw. auch die Primärseite 43 des ersten Torsions- schwingungsdämpfers bzw. der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 realisiert werden.

Hinsichtlich des Aufbaus der Trennkupplung 120 bzw. auch des ersten Tor- sionsschwingungsdämpfers 30 sei auf die voranstehenden Ausführungen verwiesen.

Bei allen vorangehend erläuterten Ausgestaltungsformen eines Hybridan- triebssystems ist vorgesehen, dass die Torsionsschwingungsdämpferanord- nung 28 im Drehmomentenfluss zwischen der Antriebswelle 12 und der Abtriebswelle 26 nach der Elektromaschine 14 positioniert ist. In Fig. 9 ist ein Hybridantriebssystem 10 gezeigt, bei welchem die Torsionsschwingungs- dämpferanordnung 28 mit ihrem ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 im Drehmomentenfluss vor der Elektromaschine 14 positioniert ist.

Die Primärseite 43 umfasst hier das erste Gehäuseteil 42 mit seinen beiden Seitenteilen 36, 38 und den daran getragenen Fluiddruckspeichereinheiten 58. Beispielsweise über diese Fluiddruckspeichereinheiten 58 und eine daran festgelegte Verbindungsanordnung 170 kann über eine Flexplatte oder dergleichen eine Anbindung an die nicht dargestellte Antriebswelle realisiert werden. Das die Sekundärseite 34 bereitstellende zweite Gehäuseteil 44 ist mit seiner wellenartigen Verlängerung 160 und beispielsweise die beiden Verbindungsscheiben 70, 76 an den Eingangsbereich 172 einer als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung 120 angebunden. Dieser Eingangsbereich 172 kann einen Innenlamellenträger mit den daran getragenen Lamellen umfassen. Den Ausgangsbereich 174 bildet ein Gehäuse mit daran getragenen Außenlamellen. Dieses Gehäuse bildet gleichzeitig auch den Rotor 20 der Elektromaschine 14 mit den daran getragenen Permanentmagneten 22, die von dem Windungsbereich 18 des Stators 16 umgeben sind. Die Abtriebswelle 26 ist an den Ausgangsbereich 174 der Trennkupplung 120 und somit auch den Rotor 20 der Elektromaschine 24 angekoppelt.

Die Drehdurchführungsanordnung 94 kann wieder so ausgebildet sein, wie vorangehend mit Bezug auf die Fig. 7 erläutert. Deren Stator 164 kann bei- spielsweise auch als Bestandteil eines Getriebegehäuses ausgebildet sein.

Die Druckfluidversorgung der Trennkupplung 120 kann von einem Getriebe oder auch von der Motorseite her erfolgen. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Eingangsbereich 172 als Gehäuse auszugestalten und den In- nenlamellenträger zur Weiterleitung des Drehmoments auf die Abtriebswelle 26 zu nutzen.

In Fig. 10 ist eine Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssystems 10 gezeigt, welche weitestgehend dem in Fig. 1 Dargestellten entspricht. Ein Un- terschied besteht jedoch darin, dass die Versorgung des ersten Torsions- schwingungsdämpfers 30 mit Druckfluid über die Abtriebswelle 26 erfolgt. Diese ist als Hohlwelle mit dem hülsenartigen Einsatzteil 98 ausgebildet und stellt somit zwei Kanäle bereit, über welche die beiden Paare von Druckkammern versorgt werden können. Der in der Fig. 10 nicht erkennbare erste Drehdurchführungsbereich liegt dann beispielsweise innerhalb eines Automatikgetriebes, wo das Druckfluid in die Abtriebswelle 26 eingeleitet bzw. Fluid aus dieser abgegeben werden kann.

Da bei dieser Ausgestaltungsform der Torsionsschwingungsdämpfer 30 mit dem zweiten Drehdurchführungsbereich 100 vollständig innerhalb des Gehäuses 78 des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 74 liegt, besteht bei Auftreten von Fluidleckagen keinerlei Problem, da diese über den Kreislauf, welcher für den hydrodynamischen Drehmomentwandler 24 aufgebaut ist, abgeführt werden können.

Es sei darauf hingewiesen, dass bei der in Fig. 10 gezeigten Ausgestaltungs- form, selbstverständlich auch bei der Ausgestaltungsform der Fig. 1 oder ähnlich gestalteten Varianten, der zweite Torsionsschwingungsdämpfer 32 entfallen kann und somit nur der erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 nach Art eines Zweimassenschwungrads wirksam sein kann. Dabei kann das Turbinenrad 82 auch an die Primärseite des ersten Torsionsschwin- gungsdämpfers 30 angebunden werden, um auch im Drehmomentwandlungsbetrieb eine Schwingungsdämpfungsfunktionalität bereitstellen zu können.

Bei der in Fig. 1 1 gezeigten Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssys- tems wird das über den Rotor 20 der Elektromaschine 14 bereigestellte bzw. weitergeleitete Drehmoment wieder auf das erste Gehäuseteil 42 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 geleitet, welches Gehäuseteil 42 hier im Wesentlichen die Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 bereitstellt. Das zweite Gehäuseteil 44 leitet das Drehmoment weiter zu einer als Anfahrelement 162 hier eingesetzten nasslaufenden Lamellenkupplung. Diese ist in einem an der Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 vorgesehenen Gehäuse 146 aufgenommen, das, wie vo- rangehend mit Bezug auf die Fig. 5 bereits erläutert, mit einer Gehäusenabe 148 eine in einem Getriebe angeordnete Fluidpumpe antreiben kann.

Ein Außenlamellenträger 182 der nasslaufenden Lamellenkupplung ist bei- spielsweise über Hirtverzahnung oder dergleichen an das zweite Gehäuseteil 44, also die Sekundärseite 34 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 angebunden. Ein Innenlamellenträger 184 ist über den zweiten Torsions- schwingungsdämpfer 32 mit einer Abtriebsnabe 94 verbunden, welche die drehfeste Ankopplung an die Abtriebswelle 26 realisiert. Über diese Ab- triebswelle 26 erfolgt auch bei dieser Ausgestaltungsform die Versorgung des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 mit Druckfluid, so wie dies mit Bezug auf die Fig. 10 vorangehend erläutert wurde. Die Fluidversorgung der nasslaufenden Lamellenkupplung zur Kühlung der Lamellen einerseits bzw. zur Betätigung andererseits erfolgt über radial außerhalb der Abtriebswelle 26 gebildete Fluidkanäle.

Die in Fig. 12 gezeigte Ausgestaltungsform eines Hybridantriebssystems stellt eine Verbindung dar zwischen dem vorangehend mit Bezug auf die Fig. 11 beschriebenen Aufbau mit einer nasslaufenden Lamellenkupplung als im Drehmomentenfluss auf den ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 folgendes Anfahrelement 162 und der mit Bezug auf die Fig. 4 erläuterten Ausgestaltungsform, bei welcher eine Trennkupplung 120 wahlweise eine Verbindung zwischen dem Rotor 20 der Elektromaschine 14 und der Antriebswelle, welche hier nicht dargestellt ist, realisieren kann. Das über diese Trennkupplung 120, die hier als trockenlaufende Reibungskupplung ausgebildet ist, weitergeleitete Drehmoment gelangt zu der Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30, die hier wieder mit dem ersten Gehäuseteil 42 ausgebildet ist. Die Fluidversorgung des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 erfolgt über die Abtriebswelle 26, wie vorangehend bereits mehrfach erläutert.

Die in Fig. 13 gezeigte Ausgestaltungsform stellt eine konstruktive Verbin- dung der vorangehend mit Bezug auf die Fig. 2 und 5 beschriebenen Varianten dar. Der Rotor 20 der Elektromaschine 14 kann wahlweise durch Betätigung der Trennkupplung 120 in Verbindung mit der Antriebswelle gebracht werden. Das durch die Trennkupplung 120 auf die Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 geleitete Drehmoment wird über dessen Sekundärseite 34, hier ausgebildet mit dem zweiten Gehäuseteil 44, auf die Primärseite 88 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 32 geleitet. Dieser ist wieder in dem Gehäuse 146 angeordnet, das mit der Primärseite 43 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 drehfest gekoppelt ist und so- mit für eine Antriebsmöglichkeit für eine Fluidpumpe sorgt.

Der erste Torsionsschwingungsdämpfer 30 wird über die Abtriebswelle 26 mit Druckfluid versorgt, um durch Einstellung der Druckverhältnisse in den verschiedenen Druckkammern die Schwingungsdämpfungscharaktehstik beeinflussen zu können.

Als Anfahrelement kann eine beispielsweise in ein Getriebe integrierte Kupplung genutzt werden, die bei Ausgestaltung des Getriebes als Automatikgetriebe auch zum Aktivieren bzw. Deaktivieren einer oder mehrerer Gangstu- fen genutzt wird.

Bei dieser Ausgestaltungsform bzw. auch der in Fig. 5 erkennbaren Ausgestaltungsform ist es möglich, an der Primärseite 88 des zweiten Torsionsschwingungsdämpfers 30 zusätzliche Masseteile 190, 192 vorzusehen, von welchen beispielsweise das Masseteil 192 auch die Anbindung an die Sekundärseite 34 des ersten Torsionsschwingungsdämpfers 30 realisieren kann, um auch auf diese Weise das Schwingungsdämpfungsverhalten beeinflussen zu können.

Die Fig. 14 zeigt eine Ausgestaltungsform, die weitestgehend auf der in Fig. 9 gezeigten und mit Bezug auf die Fig. 9 beschriebenen Ausgestaltungsform basiert. Man erkennt hier jedoch, dass der Eingangsbereich 172 der als nasslaufende Lamellenkupplung ausgebildeten Trennkupplung 120, beispielsweise über die beiden Verbindungsscheiben 70, 76 an das zweite Gehäuseteil 44 angebunden, ein Gehäuse der nasslaufenden Lamellenkupplung umfasst. Der Ausgangsbereich 174 umfasst den Innenlamellenträger, welcher an ein Abtriebsnabenelement 94 fest angebunden ist. An diesem Abtriebsnabenelement 94, mit welchem die nicht dargestellte Abtriebswelle in drehfesten Eingriff gebracht werden kann, ist auch der Rotor 20 der hier als Innenläufer ausgebildeten Elektromaschine 14 fest getragen. Dies bedeutet, dass, ähnlich wie auch bei der Ausgestaltungsform gemäß Fig. 9, bei ausgerückter Trennkupplung 120 die Elektromaschine 14 ohne Schwin- gungsdämpfungsfunktionalität an den weiteren Antriebsstrang angekoppelt ist. Das heißt, die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 28 kann hier mit ihrem ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 nur dann schwingungsdämp- fend wirksam sein, wenn die Trennkupplung 120 eingerückt ist, grundsätzlich also die Brennkraftmaschine, deren Antriebswelle an den ersten Torsionsschwingungsdämpfer 30 angekoppelt ist, in Betrieb ist.

Vorangehend wurden verschiedenste Ausgestaltungsformen von Hybridantriebssystemen erläutert, bei welchen eine Torsionsschwingungsdämpferan- Ordnung mit einem Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfer integriert ist. Es ergeben sich somit verschiedenste Vorteile im Antriebszustand. So kann beispielsweise aufgrund der durch die Elektromaschine bereitgestellten sehr hohen Massenträgheitsmomente insbesondere dann, wenn diese als Außenläufer ausgebildet ist, in Verbindung mit der vergleichsweise geringen Stei- figkeit eines Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers eine hervorragende Schwingungsentkopplung erzielt werden.

Bei Ausgestaltungsformen, bei welchen eine Trennkupplung zum wahlweisen Zu- und Abkoppeln der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, kann ein zusätzlicher Drehdurchführungsbereich den Vorteil liefern, dass der Gasfe- der-Torsionsschwingungsdämpfer an beliebiger axialer Positionierung angeordnet werden kann. Auch kann ggf. für den Gasfeder- Torsionsschwingungsdämpfer eine für die Trennkupplung genutzte Hydraulikversorgung mitgenutzt werden. Gleichermaßen kann eine für den Gasfe- der-Torsionsschwingungsdämpfer bereitgestellte Leckagerückführung auch für die Trennkupplung mitgenutzt werden.

Da bei Hybridantriebssystemen aufgrund des Vorsehens der Elektromaschi- ne ein höheres Spannungsniveau erreichbar ist, kann ferner für die Versorgung des Gasfeder-Torsionsschwingungsdämpfers eine bedarfsgesteuerte elektrisch angetriebene Ölpumpe vorgesehen werden. Dies bedeutet, es muss nicht notwendigerweise auf die beispielsweise in einem Automatikgetriebe vorhandene Ölpumpe zugegriffen werden. Mit einer derartigen zusätzlichen bzw. externen Druckfluidversorgung ist es weiterhin möglich, ein Hybridantriebssystem mit jedweder Art von Trennkupplung auch für Handschaltgetriebe aufzubauen, wo eine Fluidversorgung nicht über eine Getriebeein- gangswelle erfolgt oder erfolgen kann, sondern über eine zusätzliche Drehdurchführung.

Der innerhalb einer Elektromaschine vorhandene Bauraum, beispielsweise der innerhalb des Elektromaschinenstators vorhandene Bauraum, lässt sich beispielsweise zur Positionierung eines Drehdurchführungsbereichs nutzen. Da dieser Elektromaschinenstator im Allgemeinen über Wasserkühlung gekühlt wird, können die Dichtungen des Drehdurchführungsbereichs thermisch entlastet werden. Die bei der Elektromaschine vorhandenen Lagerungen können gleichermaßen auch für den in deren Bereich angeordneten Dreh- durchführungsbereich genutzt werden, so dass durch die gemeinsame Dichtung und Schmierung ein weiterer Bauraumvorteil insbesondere durch axiale Bauraumminimierung entsteht.

Im Anfahrzustand, ebenso wie im Fahrzustand, kann der Gasfeder- Torsionsschwingungsdämpfer zumindest kurzzeitig zur Bereitstellung einer Dämpfungsfunktion bzw. einer Elastizität wirksam sein, was den Regelaufwand beim Hochdrehen der Elektromaschine verringert. Dies liegt daran, dass der Momentenanstieg der Elektromaschine über den Gasfeder- Torsionsschwingungsdämpfer auf den Antriebsstrang geleitet werden kann, so dass beim Umschalten von elektrischen auf verbrennungsmotorischen Antrieb bzw. umgekehrt Drehmomentstöße vermieden werden oder zum definierten Erzielen einer Tordierung des Antriebsstrangs beeinflusst werden können. Eine derartige Dämpfung wirkt sich selbstverständlich auch auf das Kuppelverhalten einer Trennkupplung aus, so dass das Kupplungsrupfen unterdrückt werden kann.




 
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