Die vorliegende Erfindung betrifft ein Hybridmodul, umfassend eine erste Elektromaschine, einen Rotor und einen rotorintegrierten Torsionsschwingungsdämpfer. Der Torsionsschwingungsdämpfer ist dabei radial innerhalb des Rotors angeordnet. Weiter weist der Torsionsschwingungsdämpfer sowohl eine Primärseite als auch eine Sekundärseite auf, wobei die Primärseite drehmomentübertragend mit einer Verbrennungskraftmaschine verbunden oder verbindbar ist und die Sekundärseite mit einer Eingangswelle eines Hybridgetriebes verbunden oder verbindbar ist. Weiter betrifft die Erfindung ein Hybridgetriebe mit wenigstens einem Hybridmodul, einer ersten Elektromaschine, einem Rotor und einem rotorintegrierten Torsionsschwingungsdämpfer sowie ein System bestehend aus einer Mehrzahl unterschiedlicher Rutschkupplungen und wenigstens einem Torsionsschwingungsdämpfer zur Ver-wendung in einem entsprechenden Hybridmodul oder Hybridgetriebe.

Aus der EP 2 726 353 B1 ist beispielsweise ein Hybridmodul und ein hybridischer Antriebsstrang mit einem in einem Rotor der Elektromaschine integrierten Drehschwingungsdämpfer bekannt. Der Rotor der Elektromaschine ist an der sekundären Seite des Drehschwingungsdämpfers angeordnet.

In der nachveröffentlichten DE 10 2021 111 350 A1 wird ein Hybridgetriebe gezeigt, bei dem eine Verbrennungskraftmaschine und zwei Elektromaschinen in paralleler und serieller Betriebsart betrieben werden können. Bei der zur Verbrennungskraftmaschine in Serie angeordneten Elektromaschine ist ein Drehschwingungsdämpfer vorgesehen, der zwischen der Verbrennungskraftmaschine und dem Rotor der Elektromaschine angeordnet ist. Der Rotor ist somit auch hier an der sekundären Seite des Drehschwingungsdämpfers vorgesehen.

Dieser Aufbau hat sich als nicht vorteilhaft für alle Getriebeaufbauten herausgestellt.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein gattungsgemäßes Hybridmodul vorzuschlagen, mit denen Nachteile aus dem Stand der Technik wenigstens verringert werden. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hybridmodul nach den Merkmalen des Anspruchs 1 , einem Hybridgetriebe nach den Merkmalen des Anspruchs 6 und einem System nach den Merkmalen des Anspruchs 10 gelöst.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass der Rotor der ersten Elektromaschine mit der Primärseite des Torsionsschwingungsdämpfers verbunden ist und wenigstens Teil einer primären Schwungmasse des Torsionsschwingungsdämpfers ist. Hierdurch kann eine deutliche Erhöhung des primärseitigen Trägheitsmoments erreicht, bzw. die Primärmassenträgheit vergrößert werden. Es hat sich herausgestellt, dass solch eine erhöhte Primärmassenträgheit für einige Anordnungen, bzw. Hybridgetriebe vorteilhafte Auswirkungen in Form von Schwingungsdämpfung, -tilgung und/oder Vibrationsverringerungen hat. Insbesondere kann das NVH (Noise Vibration Harshness) Verhalten verbessert werden. Hierbei dient der Rotor neben der elektromagnetischen Kopplung der ersten Elektromaschine auch als Massenträgheit um Drehungleichförmigkeiten bzw. Drehmomentschwankungen der Verbrennungskraftmaschine bereits vor der Einleitung in den Torsionsschwingungsdämpfer zu reduzieren, so dass dieser mit einer geringeren Dämpferkapazität ausgelegt werden kann.

In einer Weiterentwicklung ist vorgesehen, dass die primäre Schwungmasse weiter eine Rutschkupplung umfasst. Diese Rutschkupplung kann drehmomentmäßig zwischen dem Rotor und dem Torsionsschwingungsdämpfer angeordnet sein und insbesondere radial innerhalb des Rotors liegen. Hierdurch wird eine Reihenschaltung der Rutschkupplung zum Rotor der ersten Elektromaschine realisiert, wodurch Drehmomentspitzen z.B. von den Rädern eines Kraftfahrzeuges in die erste Elektromaschine abgefangen oder abgemildert werden. Auch Spitzen der Verbrennungskraftmaschine können so abgefangen werden, bevor sie überhaupt erst den Torsionsschwingungsdämpfer erreichen. Mit anderen Worten können Überlast-Zlmpactmomente, die sowohl vom Rad als auch von der Verbrennungskraftmaschine kommen können, wirkungsvoll mit Hilfe der Rutschkupplung reduziert werden, um den Torsionsschwingungsdämpfer und die übrigen Komponenten des Hybridgetriebes vor Schäden zu schützen.

Es kann vorgesehen sein, dass die primäre Schwungmasse ein Schwungrad aufweist, mit dem zusätzlich die Primärmassenträgheit gezielt eingestellt werden kann. Das Schwungrad ist bevorzugt zwischen dem Rotor und der Verbrennungskraftmaschine vorgesehen.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Sekundärseite des Torsionsschwingungsdämpfers eine sekundäre Schwungmasse aufweist. Ein Nabenflansch des Torsionsschwingungsdämpfers ist dabei wenigstens von der sekundären Schwungmasse umfasst. Der Nabenflansch selber ist drehfest mit der Eingangswelle des Hybridgetriebes verbunden. Insgesamt ist die Sekundärmassenträgheit der sekundären Schwungmasse geringer als die Primärmassenträgheit der primären Schwungmasse. Besonders bevorzugt ist die Sekundärmassenträgheit dabei deutlich geringer als die Primärmassenträgheit. Hierdurch kann besonders effektiv die Verteilung der Massenträgheiten auf die Eingangs- und Ausgangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers so verteilt werden, dass in speziellen Antriebssträngen die Dämpfung und/oder das NVH-Verhalten besonders effektiv verbessert wird.

Für einen besonders einfachen Aufbau des Hybridmoduls kann ferner vorgesehen sein, dass die Rutschkupplung ausgangsseitig eine Mitnehmerplatte umfasst, währen der Torsionsschwingungsdämpfer eingangsseitig eine Mitnehmerscheibe umfasst. Mitnehmerplatte und Mitnehmerscheiben können dann besonders günstig über eine Verzahnung drehfest miteinander gekoppelt sein. Solch eine Verbindung ist beispielsweise besonders einfach herstellbar, indem bei einem Zusammenbauschritt die Verzahnungsseite des einen Teils in die Verzahnungsseite des anderen Teils geschoben wird. Hierdurch kann insbesondere ein Baukastensystem aufgebaut werden, bei dem je nach Bedarf unterschiedliche Rutschkupplungen und Torsionsschwingungsdämpfer miteinander gekoppelt werden. Einzig die Schnittstelle der beteiligten Bauteile müssen dafür einem vorgegebenen Standard entsprechen.

Weiter wird die Aufgabe auch durch ein Hybridgetriebe gelöst, bei dem wenigstens ein Hybridmodul mit einer ersten Elektromaschine, die einen rotorintegrierten Torsionsschwingungsdämpfer umfasst vorgesehen ist und der Torsionsschwingungsdämpfer drehfest mit einer Eingangswelle des Hybridgetriebes verbunden ist. Es ist dabei eine erste Unterzusammenbaugruppe vorgesehen, die wenigstens den Torsionsschwingungsdämpfer drehfest verbunden mit der Eingangswelle umfasst. Weiter ist eine zweite Unterzusammenbaugruppe vorgesehen, die wenigstens den Rotor der ersten Elektromaschine, sowie eine Kurbelwelle einer Verbrennungskraftmaschine umfasst. Der Rotor soll dabei innerhalb der zweiten Unterzusammenbaugruppe drehfest mit der Kurbelwelle verbunden sein. Die erste Unterzusammenbaugruppe umfasst also den radial innerhalb des Rotors anzuordnenden Torsionsschwingungsdämpfer und kann dann so in die zweite Unterzusammenbaugruppe hineingeschoben werden, so dass sich die Eingangsseite des Torsionsschwingungsdämpfers drehfest mit einer Ausgangsseite des Rotors verbindet und in einem entsprechenden Fügeschritt das Hybridmodul zumindest bestehend aus der Elektromaschine mit dem Rotor und dem darin radial integrierten Torsionsschwingungsdämpfer gebildet wird. Im selben Fügeschritt wird dann auch die drehfeste Verbindung zwischen dem Hybridgetriebe und der Verbrennungskraftmaschine hergestellt.

In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Hybridgetriebes ist es vorgesehen, dass ein Hybridmodul umfasst ist, das gemäß einer oben beschriebenen Merkmalskombination aufgebaut ist.

In einer vorteilhaften Weiterentwicklung des Hybridgetriebes ist vorgesehen, dass auch eine Rutschkupplung Bestandteil der ersten Unterzusammenbaugruppe ist. Die Rutschkupplung ist dabei drehfest mit dem Torsionsschwingungsdämpfer verbunden und ebenso Bestandteil des Hybridmoduls, welches im beschriebenen Fügeschritt zusammengebaut wird.

Eine besonders bevorzugte Ausgestaltung des Hybridgetriebes sieht vor, dass in einem Nassraum des Hybridgetriebes angeordnete Übersetzungsstufen durch ein Getriebegehäuse von einem Trockenraum getrennt sind, in dem Trockenraum das Hybridmodul angeordnet ist und die Eingangswelle in dem Getriebegehäuse, bevorzugt unmittelbar gelagert ist. Insbesondere ist vorgesehen, dass zumindest ein oder mehrere Zahnräder der Übersetzungsstufen auf der Eingangswelle angeordnet sind.

Durch diese Trennung von Nass- und Trockenraum in Verbindung mit der Bereitstellung von einer ersten und einer zweiten Unterzusammenbaugruppe, wobei die Fügestelle dieser Unterzusammenbaugruppen ausschließlich im Trockenen vorgesehen sind, kann ein kompakter Aufbau mit einem einfachen Zusammenbau kombiniert werden. Bei dem Hybridgetriebe kann es sich insbesondere um ein Hybridgetriebe mit wenigstens zwei Elektromaschinen handeln. Die erste Elektromaschine ist dabei mit der Verbrennungskraftmaschine in Serie geschaltet und kann generatorisch betrieben werden. Sie kann auch zum Anwerfen der Verbrennungskraftmaschine genutzt werden. Die Verbrennungskraftmaschine kann also zum einen über die erste Elektromaschine zur Stromerzeugung und zum anderen über das weitere Hybridgetriebe zum Antrieb von Rädern genutzt werden. Hierfür ist eine Verbindung mit einem Differential vorgesehen.

Die zweite Elektromaschine ist dann bevorzugt parallel zur ersten Elektromaschine, bzw. zur Verbrennungskraftmaschine im Getriebe angeordnet und kann auch als Antriebsmaschine für ein Kraftfahrzeug, bzw. die Räder eines Kraftfahrzeugs genutzt werden. Auch hierfür ist eine entsprechende Verbindung mit einem Differential vorgesehen. Sowohl der Drehmomentpfad der zweiten Elektromaschine als auch der Verbrennungskraftmaschine kann dabei über eine Zwischenwelle auf eine Abtriebswelle in Verbindung mit dem Differential geleitet werden.

Insbesondere kann eine erste Trennkupplung vorgesehen sein, um den ersten Teilantriebsstrang mit der Verbrennungskraftmaschine und der ersten Elektromaschine von dem restlichen Hybridgetriebe zu trennen. In diesem Fall ist der rein elektrische Antrieb nur über die zweite Elektromaschine möglich. Eine zweite Trennkupplung kann vorgesehen sein, um die zweite Elektromaschine vom Differential zu trennen. Dann ist ein Antrieb zumindest über die Verbrennungskraftmaschine möglich. Durch die Serienschaltung mit der ersten Elektromaschine kann diese dann entweder als Generator zusätzlich Strom erzeugen oder als Booster zur Drehmomenterhöhung verwendet werden.

Die Aufgabe der Erfindung wird ferner auch durch ein System gelöst, welches aus einer Mehrzahl von unterschiedlichen Rutschkupplungen und wenigstens einem Torsionsschwingungsdämpfer besteht und zum Aufbau eines Hybridmoduls oder eines Hybridgetriebes verwendet werden kann, wie es oben beschrieben wurde.

Je nach Anforderungen kann eine besonders zu bevorzugende Rutschkupplung in diesem System ausgewählt werden, um mit dem Torsionsschwingungsdämpfer oder auch einem selber besonders bevorzugt ausgewähltem Torsionsschwingungsdämpfer verbunden zu werden. Hierfür weisen die Rutschkupplungen und der Torsionsschwingungsdämpfer die oben beschriebene Schnittstelle in Form einer Verzahnung auf.

Die Anforderung kann z.B. in einem für einen speziellen Antriebsstrang vorgegebenen Grenzdrehmoment bestehen, welches noch durch die Rutschkupplung zur ersten Elektromaschine (von den Rädern) oder zum Torsionsschwingungsdämpfer (von der Verbrennungskraftmaschine) durchgelassen werden soll. Es können insbesondere Rutschkupplungen vorgehalten werden, die sich in der Anzahl der Reiblamellen und/oder ihrer radialen Ausdehnung unterscheiden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, auf das die Erfindung aber nicht beschränkt ist, und aus dem sich auch weitere erfindungsgemäße Merkmale ergeben können, ist in den folgenden Figuren gezeigt. Es zeigen:

Fig. 1 : ein Hybridgetriebe mit erfindungsgemäßer Anordnung eines Torsionsschwingungsdämpfers.

Fig. 2: einen Aufbau des Hybridmoduls des Hybridgetriebes nach Fig. 1 ,

Fig. 3: ein alternatives Hybridmodul mit einer alternativen Rutschkupplung,

Fig. 4: einen Ausschnitt des Hybridgetriebes nach Fig. 1 ,

Fig. 5: den Drehmomentenfluss von der Verbrennungskraftmaschine zur Ausgangswelle innerhalb des Hybridgetriebes, und

Fig. 6: den Drehmomentenfluss innerhalb des Hybridmoduls.

Die Figuren sind lediglich schematischer Natur und dienen ausschließlich dem Verständnis der Erfindung. Die gleichen Elemente sind mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Merkmale der einzelnen Ausführungsformen können beliebig miteinander kombiniert werden. Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Hybridgetriebes 1 für ein Hybridfahrzeug. Das Hybridgetriebe 1 weist einen ersten Teilantriebsstrang 60 auf, der eine mit einer Verbrennungskraftmaschine 2 verbindbare Eingangswelle 3 und eine mit der Eingangswelle 3 drehmomentübertragend verbindbare oder verbundene erste Elektromaschine 4 aufweist. Die erste Elektromaschine 4 ist Bestandteil eines Hybridmoduls 40, d.h. über das Hybridmodul 40 kann Drehmoment sowohl über die erste Elektromaschine 4, als auch über die Verbrennungskraftmaschine 2 in das Hybridgetriebe 1 geliefert werden. Erste Elektromaschine 4 und Verbrennungskraftmaschine 2 sind hier seriell aufgebaut. Das Hybridgetriebe 1 weist einen zweiten Teilantriebsstrang 61 auf, der eine von der ersten Elektromaschine 4 verschiedene zweite Elektromaschine 5 aufweist. Die beiden Elektromaschinen 4, 5 sind parallel zueinander angeordnet, bzw. die Verbrennungskraftmaschine 2 und die zweite Elektromaschine 5 sind auch parallel zueinander angeordnet. Die zweite Elektromaschine 5 ist über einen Rotor 12 mit einer Rotorwelle 13 gekoppelt. Die Rotorwelle 13 ist parallel zur Eingangswelle 3 im Hybridgetriebe 1 angeordnet. Das Hybridmodul 40 ist dabei in einem Trockenraum 54 angeordnet.

Das Hybridgetriebe 1 weist eine Abtriebswelle 6 auf, die mit dem ersten Teilantriebsstrang 60 und/oder mit dem zweiten Teilantriebsstrang 61 drehmomentübertragend verbindbar oder verbunden ist.

Das Hybridgetriebe 1 weist eine erste Trennkupplung 7 auf. Die erste Trennkupplung 7 verbindet den ersten Teilantriebsstrang 60 in einem ersten Schaltzustand/in einem geschlossenen Zustand drehmomentübertragend/mechanisch mit der Abtriebswelle 6 und trennt den ersten Teilantriebsstrang 60 in einem zweiten Schaltzustand/in einem geöffneten Zustand drehmomentübertragend/mechanisch von der Abtriebswelle 6. Die erste Trennkupplung 7 liegt im Drehmomentfluss zwischen der Verbrennungskraftmaschine 2 und der ersten Elektromaschine 4 auf der einen Seite und der Abtriebswelle

6 auf der anderen Seite. Somit kann je nach Schaltstellung der ersten Trennkupplung

7 zwischen einem seriellen Hybridmodus, in dem die Verbrennungskraftmaschine 2 und auch die erste Elektromaschine 4 mechanisch abgekoppelt sind, und einem parallelen Hybridmodus, bei dem parallel zur zweiten Elektromaschine 5 auch Drehmoment über die Verbrennungskraftmaschine 2 und/oder die erste Elektromaschine 4 geliefert wird, umgeschaltet werden. Gemäß dem Aufbau des Hybridgetriebes 1 nach Fig. 1 sind sowohl die Eingangswelle 3 des ersten Teilantriebsstrangs 60 als auch die Rotorwelle 13 des zweiten Teilantriebsstrangs 61 über eine Zwischenwelle 10 mit der Abtriebswelle 6 verbunden. Die erste Trennkupplung 7 ist hier zwischen der Zwischenwelle 10 und der Eingangswelle 3 angeordnet.

Das Hybridgetriebe 1 weist eine zweite Trennkupplung 8 auf. Die zweite Trennkupplung 8 verbindet den zweiten Teilantriebsstrang 61 mit der Ausgangswelle 6. In einem ersten Schaltzustand/in einem geschlossenen Zustand wird die Rotorwelle 13 dreh- momentübertragend/mechanisch mit der Abtriebswelle 6 verbunden. In einem zweiten Schaltzustand/in einem geöffneten Zustand wird die Rotorwelle 13 drehmomentüber- tragend/mechanisch von der Abtriebswelle 6 getrennt. Somit kann die zweite Elektromaschine 5 durch die zweite Trennkupplung 8, insbesondere in dem parallelen Hybridmodus, d.h. bei geschlossener erster Trennkupplung 7, abgekoppelt werden. Durch das über die zweite Trennkupplung 8 schaltbare Koppeln der zweiten Elektromaschine 5/des zweiten Teilantriebsstrangs 61 kann die zweite Elektromaschine 5, etwa bei Beschleunigungsvorgängen, schnell wiederangekoppelt werden. Die zweite Trennkupplung 8 ist analog zur ersten Trennkupplung 7 zwischen der Zwischenwelle 10 und der Rotorwelle 13 angeordnet.

Prinzipiell können die erste Trennkupplung 7 und die zweite Trennkupplung 8 einen (nicht dargestellten) gemeinsamen Betätigungsaktor zum wechselseitigen Betätigen aufweisen. Das heißt, dass die erste Trennkupplung 7 und die zweite Trennkupplung 8 als zwei separate Kupplungen ausgebildet sind, vorzugsweise als Klauenkupplungen, die über ein gemeinsames Betätigungselement/einen gemeinsamen Betätigungsaktor, wie eine Schaltgabel, wechselseitig geschlossen werden können. Somit ist immer eine der beide Trennkupplungen 7, 8 geöffnet und die jeweils andere der beiden Trennkupplungen 7, 8 geschlossen. Auf diese Weise kann besonders einfach zwischen einem seriellen Schaltzustand, mit an der Abtriebswelle 6 angekoppelter Verbrennungskraftmaschine 2 und erster Elektromaschine (erste Trennkupplung 7 geschlossen) und einem parallelen Schaltzustand, mit an der Abtriebswelle 6 angekoppelter zweiter Elektromaschine 5 (zweite Trennkupplung 8 geschlossen) umgeschaltet werden. Im parallelen Schaltzustand kann die Verbrennungskraftmaschine 2 genutzt werden um die erste Elektromaschine 4 generatorisch anzutreiben. Es ist auch möglich zwei Betätigungsaktoren zum getrennten Betätigen der beiden Trennkupplungen 7 und 8 zu verwenden. In diesem Fall könnte die zweite Elektromaschine 5 zusätzlich zur Verbrennungskraftmaschine 2 Drehmoment in die Abtriebswelle 6 übertragen, während beispielsweise die erste Elektromaschine 4 gleichzeitig von der Verbrennungskraftmaschine 2 generatorisch angetrieben wird.

Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die zweite T rennkupplung 8 auf der Zwischenwelle 10 angeordnet und die erste Trennkupplung 7 auf der Eingangswelle 3. Das heißt also, dass die beiden Trennkupplungen 7, 8 auf unterschiedlichen, hier auf achsversetzten Wellen angeordnet sind und vorzugsweise über den gemeinsamen, nicht dargestellten Betätigungsaktor wechselseitig betätigt werden. Dieses kann besonders bauraumeffektiv geschehen, da entsprechende winkelversetzte Anordnungen von Eingangswelle 3, Zwischenwelle 10 und Rotorwelle 13 zueinander gewählt werden können. Insbesondere befinden sich die 3 Wellen nicht in einer gemeinsamen Ebene.

Die zweite Elektromaschine 5 weist einen Stator 11 und einen drehbar innerhalb des Stators 11 gelagerten Rotor 12 auf. Ferner ist der Rotor 12 der zweiten Elektromaschine 5 drehfest auf einer Rotorwelle 13 angebracht. Die Rotorwelle 13 ist koaxial zu der Eingangswelle 3 angeordnet. Alternativ kann die Rotorwelle 13 auch achsparallel zu der Eingangswelle 3 angeordnet sein, auch wenn dies nicht dargestellt ist. Die Rotorwelle 13 ist über eine erste Übersetzungsstufe 14 mit der Zwischenwelle 10 drehmomentübertragend verbunden. Die erste Übersetzungsstufe 14 umfasst ein erstes Losrad 55 auf der Zwischenwelle 10, das über die zweite Trennkupplung 8 geschaltet, d.h. mit der Zwischenwelle 10 synchronisiert werden kann. Wenigstens die Zwischenwelle 10, die erste und zweite Trennkupplung 7 und 8, sowie die Übersetzungsstufen 14, 17 und 18 sind dabei in einem Nassraum 52 des Hybridgetriebes 1 angeordnet. Die Eingangswelle 3 befindet sich zumindest teilweise im Nassraum 52 und im Trockenraum 54. Der Nassraum 52 ist dabei durch ein Getriebegehäuse 53 vom Trockenraum 54 getrennt. Dieses ist deutlicher in Fig. 4 dargestellt.

Die erste Elektromaschine 4 weist einen Stator 15 und einen drehbar innerhalb des Stators 15 gelagerten Rotor 16 auf. Ferner ist der Rotor 16 der ersten Elektromaschine 4 drehfest über eine Rutschkupplung 23 und einen Torsionsschwingungsdämpfer 19 mit der Eingangswelle 3 verbunden. Die Eingangswelle 3 ist, bei geschlossener ersten Trennkupplung 7 über eine zweite Übersetzungsstufe 17 mit der Zwischenwelle 10 drehmomentübertragend verbunden. Diese Verbindung ist mittels der ersten Trennkupplung 7 schaltbar. Die zweite Übersetzungsstufe 17 umfasst dafür ein zweites Losrad 56 auf der Eingangswelle 3, das über die erste Teilkupplung 7 geschaltet, d.h. mit der Eingangswelle 3 synchronisiert werden kann.

Zudem kann die Zwischenwelle 10 über eine dritte Übersetzungsstufe 18 mit der Abtriebswelle 6, bzw. einem Differenzial 24 verbunden sein.

Insbesondere kann die erste Übersetzungsstufe 14 ein kleineres Übersetzungsverhältnis als die zweite Übersetzungsstufe 17 aufweisen. Das heißt, dass die Antriebsleistung über den zweiten Teilantriebsstrang 61 (mit der zweiten Elektromaschine 5) im Vergleich zu dem ersten Teilantriebsstrang 60 (mit der Verbrennungskraftmaschine 2 bzw. der ersten Elektromaschine 4) zu der Abtriebswelle 6 mit höheren Drehzahlen übersetzt wird.

Die erste Elektromaschine 4 kann im Wesentlichen als ein Generator fungieren. Die zweite Elektromaschine 5 kann im Wesentlichen als ein Antriebsmotor fungieren. Vorzugsweise dient die erste Elektromaschine 4 als Generator zum Versorgen der zweiten Elektromaschine 5 mit Strom. Das heißt, dass die erste Elektromaschine 4 vorzugsweise mit der zweiten Elektromaschine 5 elektrisch verbunden ist. Auch kann die erste Elektromaschine 4 als ein Generator zum Aufladen eines nicht gezeigten Ak- kus/einer Batterie (für die zweite Elektromaschine 5) dienen. Zusätzlich kann die erste Elektromaschine 4 als ein Antriebsmotor/Fahrmotor dienen.

Wie beschrieben weist das Hybridgetriebe 1 im ersten Teilantriebsstrang 60 einen Torsionsschwingungsdämpfer 19 auf, der auf der Eingangswelle 3 angeordnet ist. Das heißt, dass die Eingangswelle 3 über zwei relativ zueinander drehbare Abschnitte, einer Primärseite 20 und einer Sekundärseite 21 des Torsionsschwingungsdämpfers 19 mit der ersten Elektromaschine 4, bzw. der Verbrennungskraftmaschine 2 verbunden ist. Dabei ist die Primärseite 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 19 sowohl mit der Verbrennungskraftmaschine 2, als auch mit der ersten Elektromaschine 4 verbunden. Der Torsionsschwingungsdämpfer 19 dient somit zur Schwingungsisolation zwischen der Verbrennungskraftmaschine 2, bzw. der ersten Elektromaschine 4 und der Ein- gangswelle 3. Der Torsionsschwingungsdämpfer 19 ist dabei in den Rotor 16 der ersten Elektromaschine 4 integriert. Weiter ist der Torsionsschwingungsdämpfer 19 über die erste Elektromaschine 4, bzw. über den Rotor 16 drehfest mit einem Schwungrad 22 der Verbrennungskraftmaschine 2 verbunden.

Das Schwungrad 22 und der Rotor 16 der ersten Elektromaschine 4 dienen also als (Gesamt-)Schwungmasse bzw. primäre Schwungmasse 41 der Verbrennungskraftmaschine 2, worüber ein großes Primär-Massenträgheitsmoment darstellbar ist. Die hier beschriebene Anordnung ist geeignet wirkungsvoll Schwingungen und Vibrationen vom Antriebstrang des Fahrzeuges fernzuhalten, wenn eine gegenüber der Pri- mär-Massenträgheit deutlich kleinere Sekundär-Massenträgheit notwendig ist. Dadurch, dass die Massenträgheiten von Schwungrad 22 und Rotor 16 der ersten Elektromaschine 4 zur Primär-Massenträgheit zusammengefasst sind, reduziert sich die Sekundär-Massenträgheit, da hier nunmehr nicht der Rotor 16 hinzuzurechnen ist und die Anordnung entspricht im Wesentlichen einem Antriebstrang mit großer Massenträgheit eines einzelnen Schwungrades einer Verbrennungskraftmaschine, einem Dämpfer und einer kleineren Massenträgheit der Sekundärseite, wie es z.B. bei einem konventionellen Antriebstrang mit einem Kupplungsscheibendämpfer der Fall wäre. Somit ergibt sich neben der bauraumoptimalen Rotorintegrierten Anordnung des Torsionsschwingungsdämpfers 19 zusätzlich der Vorteil einer günstigen Verteilung der Massenträgheiten zur Reduzierung von Schwingungen und Vibrationen. Insofern ist es auch gerechtfertigt das System aus erster Elektromaschine 4 und Torsionsschwingungsdämpfer 19 als Hybridmodul 4 zu bezeichnen, auch wenn keine Trennkupplung integriert ist. Durch die Anordnung des Rotors 16 auf der Primärseite 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 19 ist der Aufbau ähnlich einem Aufbau mit geschlossener Trennkupplung innerhalb des Rotors 16 und Kupplungsscheibendämpfer innerhalb der Reibschiebe der Trennkupplung und ohne weiteren Torsionsschwingungsdämpfer.

Der Aufbau des Hybridmoduls 4 ist genauer in Fig. 2 dargestellt.

Wie bereits beschrieben wird eine Primäre-Massenträgheit hier durch eine primäre Schwungmasse 41 gebildet. Die primäre Schwungmasse 41 umfasst zumindest den Rotor 16 der ersten Elektromaschine 4 und den Rotorträger 26 des Rotors 16. Optio- nal kann die primäre Schwungmasse 41 außerdem ein Schwungrad 22 zwischen Rotor 16 und Kurbelwelle 46 der Verbrennungskraftmaschine 2 umfassen, wie in Fig. 1 dargestellt. Dieses Schwungrad 22 kann prinzipiell auch weggelassen werden. In Fig.

2 ist es daher nicht gezeigt. Weiter kann die primäre Schwungmasse 41 auch noch eine Rutschkupplung 23 zwischen dem Rotor 16 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 19 umfassen. Die Rutschkupplung 23 ist dabei der Primärseite 20 des Torsionsschwingungsdämpfers 19 zugeordnet und dient als Überlastelement zwischen der Eingangswelle 3 und der ersten Elektromaschine 4. Sie ist außerdem radial innerhalb des Rotors 16 aufgenommen. Der Rotor 16 als Bestandteil der primären Schwungmasse 41 dient neben der elektromagnetischen Kopplung der ersten Elektromaschine 4 als Massenträgheit um die Drehungleichförmigkeiten oder Drehmomentschwankungen der Verbrennungskraftmaschine 2 bereits vor der Einleitung in den Torsionsschwingungsdämpfer 19 zu reduzieren, so dass dieser eine geringe Dämpferkapazität aufweisen kann.

Die Rutschkupplung 23 ist radial außen über eine Innenverzahnung 30 in dem Rotorträger 26 des Rotors 16 aufgenommen. Insbesondere ist die Rutschkupplung 23 als Lamellenkupplung mit Außenlamellen 31 aufgebaut, wobei die Außenlamellen 31 direkt und unmittelbar in der Verzahnung 30 des Rotorträgers 26 aufgenommen sind, der somit als Außenlamellenträger der Rutschkupplung 23 fungiert. Alternativ kann auch ein eigenständiger Außenlamellenträger vorgesehen sein, der dann über eine entsprechende Außenverzahnung in die Innenverzahnung des Rotorträgers 26 eingreift.

Die Außenlamellen 31 übernehmen als Eingangselemente der Rutschkupplung 23 das Drehmoment des Rotorträgeres 26 über eine geeignete Verbindung, hier über die Verzahnung 30, und leiten dieses an mindestens zwei Reibbeläge 32 und diese wiederum an mindestens eine Zwischenelement, hier Innenlamellen 33 weiter. Die Innenlamellen 33 übergeben, zusammen mit der Drehmomenteinleitung über eine Gegenplatte 34, das Drehmoment über eine geeignete Verbindung, hier eine Verzahnung 35, an ein radial innen liegendes und sich axial erstreckendes Abstandselement 36 und in dessen Folge an die Mitnehmerplatte 43 der Rutschkupplung 23. Die Mitneher- platte 43 ist radial innen mit dem Abstandselement 36 und radial außen mit einem Eingangselement des Torsionsschwingungsdämpfers 19 verbunden. Eine axial zwischen der Mitnehmerplatte 43 und der axial der Mitnehmerplatte 43 nächsten Innen- lamelle 33 angeordnete Tellerfeder 37 dient als axialer Energiespeicher, um die erforderliche Normalkraft auf die Reibflächen der Reibbeläge 32 aufzubringen und damit das notwendige Reibmoment zu erzeugen, damit die Rutschkupplung 23 bis zu einem vorgegebenen Drehmomentgrenzwert, bzw. einem Grenzwert der Drehmomentschwankung im Reibschluss bleibt und darüber hinaus dann durchrutscht.

Die Komponenten der Rutschkupplung 23 werden von der Gegenplatte 34 und der Mitnehmerplatte 43 axial umschlossen und durch das Abstandselement 36 axial in Position gehalten.

Aufgrund der Position der Rutschkupplung 23 innerhalb des Rotorträgers 26 ist es in der hier vorgeschlagenen Ausführungsform, entgegen der bei Anwendungen im Trockenraum sonst üblichen Anzahl an Reibbelägen 32 (2 Stück) hier die Anzahl zu verdoppeln (4 Reibbeläge 32), um den Verlust an Reibmoment (bedingt durch die Reduzierung des wirksamen Reibradius) durch Darstellung zusätzlicher Reibflächen zu kompensieren. Ein alternativer Aufbau mit nur zwei Reibbelägen 32 ist in Fig. 3 dargestellt.

Mehr als die hier in Fig. 2 dargestellten vier Reibbeläge 32 sind auch denkbar, wobei sich dabei auch die Anzahl der Eingangs- und Zwischenelemente entsprechend mit erhöht.

Zusammengefasst ergibt sich eine kompakt bauende Rutschkupplung 23 mit entsprechender Reibmomentkapazität, welche über die Anzahl der Reibflächen/Reibbeläge 32, die Tellerfederkraft der Tellerfeder 37 und weitere Auslegungskriterien auf den entsprechenden Anwendungsfall angepasst werden kann.

Die Verbindung zwischen der Rutschkupplung 23 und dem Torsionsschwingungsdämpfer 19 erfolgt über eine geeignete Schnittstelle, hier die Verzahnung 45. Die Verzahnung 45 ist hier zwischen dem radial äußeren Ende der Mitnehmerplatte 43 und einem axial Endbereichs der Mitnehmerscheibe 44 des Torsionsschwingungsdämpfers 19 gebildet. Die Mitnehmerscheibe 44 stellt den primärseitigen Eingang des Torsionsschwingungsdämpfers 19 dar. Die Komponenten des Torsionsschwingungsdämpfers 19 werden axial einerseits durch die Mitnehmerscheibe 44 und andererseits durch eine Gegenscheibe 47 umschlossen und in Position gehalten. Mitnehmerscheibe 44 und Gegenscheibe 47 sind über ein Abstandselement 48 zueinander beab- standet. Axial Innerhalb des Torsionsschwingungsdämpfers 19, zwischen Mitnehmerscheibe 44 und Gegenscheibe 47 sind weitere Dämpferkomponenten, z.B. Naben- flansch 70, Druckfeder 71 , Reibringe 72 und Tellerfeder 73 angeordnet, wobei die konkrete Anzahl und Platzierung der Komponenten vom jeweiligen Dämpfertyp und den isolationstechnischen Anforderungen abhängt, auf die hier nicht näher eingegangen wird.

Das Ausgangselement des Torsionsschwingungsdämpfers 19 bildet die Nabe 74, die drehmomentschlüssig z.B. über eine Steckverzahnung 75 spielfrei oder spielbehaftet mit der Eingangswelle 3 verbunden ist. Die Nabe 74 weist mindestens einen Bereich zur Aufnahme einer Reibhülse 76 auf, um die Mitnehmerscheibe 44 und/oder die Gegenscheibe 47 zur Nabe 74 zu zentrieren und in axialer Position zu halten.

Die Nabe 74 wird axial auf der Eingangswelle 3 auf der einen Seite über einen Axialanschlag 77 und auf der anderen Seite über ein Sicherungselement 78 positioniert.

Bei spielfreier Ausführung der Steckverzahnung 75 kann das Sicherungselement 78 und /oder der Axialanschlag 77 auch entfallen, sofern ein sicherer Axialsitz der Nabe 74 auf der Eingangswelle 3 (z.B. durch eine Presspassung) gewährleistet ist.

Die Mitnehmerplatte 43 der Rutschkupplung 23 ist an ihrem radial inneren Ende auf der Nabe 74 des Torsionsschwingungsdämpfers 19 geführt und axial zwischen der mitnehmerscheibenseitigen Reibhülse 76 und einer Abstandsscheibe 79 platziert und axial mittels des Sicherungselements 80 gesichert. Die Sicherungselemente 78 und 80 können als Sicherungsringe, insbesondere Sprengringe ausgebildet sein.

Wenn eine anderweitige axial sichernde und drehmomentübertragende Verbindung zwischen der Mitnehmerplatte 43 und der Mitnehmerscheibe 44 (z.B. Vernietung, Verschraubung, Schweißung, Klebung, etc.) verwendet wird, kann auch auf die Abstandsscheibe 79 und das Sicherungselement 80 verzichtet werden.

In der hier beschriebenen Ausführung können sowohl Rutschkupplung 23 als auch Torsionsschwingungsdämpfers 19 getrennt also unabhängig voneinander in der Montage aufgebaut und in der Endmontage miteinander verbunden werden.

Bei dieser Lösung besteht aber auch die Möglichkeit einer Systemlösung, bei der unter Beibehaltung der Schnittstellen zwischen Rutschkupplung 23 und Torsionsschwingungsdämpfers 19 unterschiedliche Ausführungen von Rutschkupplung 23 und Dämpfertyp je nach Anwendungsfall miteinander, quasi wie in einem Baukasten, kombiniert werden können. Dies trägt neben der Standardisierungsmöglichkeit der Komponenten und Montageabläufe auch zu einem Kostenvorteil dieser Lösung bei.

Fig. 3 zeigt eine alternative Ausführungsform der Rutschkupplung 23, wobei hier nur zwei Reibbeläge 32 zum Einsatz kommen. Für Anwendungen mit reduziertem Drehmoment ist eine solche Lösung denkbar. Umgekehrt ist auch eine Ausführungsform mit mehr als 4 Reibbelägen 32 denkbar, wenn das zu übertragenden Moment erhöht wird.

Weiterhin sind auch alternative Ausführungsformen denkbar, bei denen die Rutschkupplung 23 innerhalb des Rotorträgers 26 rechts des Torsionsschwingungsdämpfers 19, d.h. verbrennungskraftmaschinenseitig angeordnet ist. Dies beeinflusst im Wesentlichen nur die Schnittstelle, wie die Verzahnung 30 zwischen Rotorträger 26 und Rutschkupplung 23, kann aber je nach Einbaubedingungen vorteilhaft für das Hybridgetriebe 1 als Ganzes sein.

Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt des Hybridgetriebes 1 mit dem Trockenraum 54 und einem Teil des Nassraums 52. Der Trockenraum 54 nimmt dabei das Hybridmodul 40 auf, während die Übersetzungsstufen 14, 17 und 18 im Nassraum 52 angeordnet sind. Der Nassraum 52 ist durch das Getriebegehäuse 53 vom Trockenraum 54 getrennt.

Die erste Elektromaschine 4 befindet sich mit Stator 15 und Statorträger 25 sowie Rotor 16 und Rotorträger 26 im Trockenraum 54 des Hybridgetriebes 1 . Axial neben dem Rotor 16 ist hier ein Geberrad 85 eines Rotor-Lager-Sensors 86 angeordnet, welcher mit dem Getriebegehäuse 53 z.B. über eine Verschraubung verbunden ist.

Der Trockenraum 54 ist mittels einer Dichtung, hier eines Radialwellendichtringes 87 gegenüber dem Nassraum 52 des Hybridgetriebes 1 abgedichtet. Die Lagerung der Eingangswelle 3 erfolgt im Getriebegehäuse 53 axial neben dem Radialwellendichtring 87. Radial innerhalb des Radialwellendichtringes 87 ist eine Sondermutter 88 vorgesehen, die zum einen die radiale Kontaktfläche zum Radialwellendichtring 87 bildet und zum anderen das Lager 89 auf der Eingangswelle 3 axial fixiert. Auf diese Weise wird die Eingangswelle 3 über das Lager 89 im Getriebegehäuse 53 gelagert und der Nassraum 52 des Hybridgetriebes 1 gleichzeitig durch das Getriebegehäuse 53 vom Trockenraum 54 mit dem Hybridmodul 40, bzw. der ersten Elektromaschine 4 getrennt.

Die Figuren 5 und 6 zeigen den Drehmomentenfluss 90 von der Verbrennungskraftmaschine 2 zur Ausgangswelle 6, bzw. den damit verbundenen Fahrzeugrädern. In Fig. 6 ist dabei der Drehmomentenfluss 90 vergrößert innerhalb des Hybridmoduls 40 dargestellt. Das Drehmoment der Verbrennungskraftmaschine 2 wird über die Kurbelwelle 46 in das Schwungrad 22 und den Rotor 16 der ersten Elektromaschine 4 eingeleitet. Über den Rotorträger 26 der ersten Elektromaschine 4 erfolgt die Weiterleitung des Drehmoments mittels der Innenverzahnung 30 an die Rutschkupplung 23 und mittels der Verzahnung 45 an den Torsionsschwingungsdämpfer 19. Der Torsionsschwingungsdämpfer 19 ist in den bildlichen Darstellungen als 2-Flansch-Design mit einem Doppelflansch als Nabenflansch 70 mit verschleißarmer Druckfederführung dargestellt, um eine hohe Lebensdauer des Antriebsystems zu erzielen. Jede andere bekannte Dämpfertechnologie nach dem Stand der Technik ist an dieser Stelle auch denkbar, z.B. Dämpfer mit 1 -Flansch-Design, Reihenschaltung mit 3-Flansch-Design, Pendelwippendämpfer, etc..

Vom Torsionsschwingungsdämpfer 19 wird das Drehmoment über die Steckverzahnung 75 in die Eingangswelle 3 eingeleitet und von dieser weiter über die erste Trennkupplung 7 und die zweite Übersetzung 17 an die Zwischenwelle 10 übergeben. Von der Zwischenwelle 10 aus erfolgt die Übergabe an das Differenzial 24 und letztlich an die Ausgangswelle 6, bzw. die Ausgangswellen 6, die mit dem Fahrzeugantrieb in Form von Fahrzeugrädern verbunden sind.

Die hier vorgestellte Lösung von Rotor-integrierter Rutschkupplung 23 und Rotorintegriertem Torsionsschwingungsdämpfer 19 angeordnet im Trockenraum 54 eines Hybridgetriebes 1 für seriellen und parallelen Betrieb eines Hybridfahrzeuges weist Vorteile hinsichtlich Einbauraum, Isolationswirkung des Torsionsschwingungsdämpfers 19 inkl. Anordnung der Primär- und Sekundär-Massenträgheiten sowie Reibmomentkapazität der Rutschkupplung 23 auf.

Bei einer Anordnung im Nassraum 52 des Hybridgetriebes 1 würde sich der axiale Platzbedarf vor allem der Rutschkupplung 23 aufgrund der geänderten Reibwertverhältnisse und der damit verbundenen weiteren Erhöhung der Anzahl der Reibbeläge 32 vergrößern, was letztlich zu einer Verlängerung des Gesamtgetriebes führen. Mit der Anordnung des Hybridmoduls 40 im Trockenraum 54 wird daher ein möglichst kurzer axialer Aufbau des Hybridgetriebes 1 realisiert.

Bezuqszeichenliste

Hybridgetriebe

Verbrennungskraftmaschine

Eingangswelle erste Elektromaschine zweite Elektromaschine

Abtriebswelle erste Trennkupplung zweite Trennkupplung

Zwischenwelle

Stator

Rotor

Rotorwelle erste Übersetzungsstufe

Stator

Rotor zweite Übersetzungsstufe dritte Übersetzungsstufe

Torsionsschwingungsdämpfer

Primärseite

Sekundärseite

Schwungrad

Rutschkupplung

Differenzial

Statorträger

Rotorträger

Innenverzahnung

Außenlamellen

Reibbeläge

Innenlamellen

Gegenplatte

Verzahnung Abstandselement

Tellerfeder

Hybridmodul primäre Schwungmasse sekundäre Schwungmasse Mitnehmerplatte

Mitnehmerscheibe

Verzahnung

Kurbelwelle

Gegenscheibe

Abstandselement erste Unterzusammenbaugruppe zweite Unterzusammenbaugruppe Nassraum

Getriebegehäuse

Trockenraum erstes Losrad zweites Losrad erster Teilantriebsstrang zweiter Teilantriebsstrang

Nabenflansch

Druckfeder

Reibringe

Tellerfeder

Nabe

Steckverzahnung

Reibhülse

Axialanschlag

Sicherungselement

Abstandsscheibe

Sicherungselement Geberrad Rotor-Lager-Sensor Radialwellendichtring Sondermutter Lager Drehmomentenfluss