Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug, umfassend eine einen Stator und einen Rotor aufweisende elektrische Maschine, eine eine erste und zweite Teilkupplung aufweisende Doppelkupplung, die dazu ausgebildet ist, das Hybridmodul trennbar mit einem Getriebe des Kraftfahrzeugs zu koppeln und eine Trennkupplung, die dazu ausgebildet ist, eine Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeugs trennbar mit dem Hybridmodul zu koppeln.

Fahrzeuge mit Hybridantrieb sind hinlänglich bekannt. Diese weisen eine Brennkraftmaschine und eine elektrische Maschine auf, wobei mittels eines Hybridmoduls sichergestellt ist, dass die Brennkraftmaschine mittels der Trennkupplung mit der elektrischen Maschine wirktechnisch gekoppelt werden kann. Ebenso kann die Brennkraftmaschine mit der Trennkupplung von der elektrischen Maschine entkoppelt werden. Ferner weist das Hybridmodul eine Doppelkupplung auf, die dazu dient, ein wirktechnisches Koppeln und Entkoppeln des Hybridantriebs von einem Getriebe des Fahrzeugs zu bewirken. Mit anderen Worten bewirkt die Trennkupplung die Kopplung zwischen elektrischer Maschine und Brennkraftmaschine, wobei die Doppelkupplung anschließend das Hybridmodul mit dem Getriebe koppelt oder von diesem entkoppelt.

Bei der gegebenen Anordnung, insbesondere der Anordnung in Form eines P2-Hyb- ridmoduls, stellt die axiale Länge des Hybridmoduls eine kritische Größe dar. Insbe- sondere in kleineren bzw. Kleinstfahrzeugen ist dabei die Verwendung eines Hybridmoduls nicht oder nur schwierig möglich, da der benötigte Bauraum insbesondere in Axialrichtung nicht oder nur begrenzt zur Verfügung steht.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde ein Hybridmodul anzugeben, das we- niger Bauraum in Axialrichtung benötigt.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Hybridmodul der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Doppelkupplung und die Trennkupplung radial und axial innerhalb des Rotors angeordnet sind, wobei die erste und die zweite Teilkupplung in Axialrichtung hintereinander angeordnet sind und die Trennkupplung in Radialrichtung näher an der Drehachse des Rotors angeordnet ist, als die Doppelkupplung.

Erfindungsgemäß wird somit vorgeschlagen, dass sowohl die Trennkupplung, als auch die Doppelkupplung innerhalb des Rotors angeordnet sind. Der Rotor definiert demnach einen Raum, innerhalb dem die Doppelkupplung und die Trennkupplung sowohl radial, als auch axial aufgenommen sind. Die Doppelkupplung ist dabei radial weiter außen am Rotor bzw. im Rotor angeordnet und die Trennkupplung liegt näher an der Drehachse des Rotors als die Doppelkupplung.

Daraus ergibt sich eine besonders kompakte Bauform, da der Rotor, die Doppelkupplung und die Trennkupplung nicht axial hintereinander angeordnet werden müssen, sondern in Radialrichtung geschachtelt angeordnet sind. Durch den Entfall des zusätzlichen axialen Bauraums, kann das Hybridmodul auch in Kleinstfahrzeugen oder in Fahrzeugen mit quer eingebauten Verbrennungsmotor Verwendung finden.

Ferner ist vorteilhafter Weise eine einfache Montage möglich, da das Hybridmodul als kompaktes„add-on"-Modul ausgeführt sein kann, d.h., dass das Hybridmodul über sein Gehäuse am Verbrennungsmotor und/oder am Getriebe befestigt werden kann.

Besonders bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Hybridmodul vorgesehen sein, dass die Doppelkupplung und die Trennkupplung jeweils mittels wenigstens ei- ner Innenlamelle oder Außenlamelle mit verschiedenen Wänden des Rotors gekoppelt sind. Mit anderen Worten bilden verschiedene Wände des Rotors den Innenlamellen- träger bzw. den Außenlamellenträger der Teilkupplungen der Doppelkupplung bzw. der Trennkupplung aus, so dass die entsprechenden Innenlamellen oder Außenlamellen der Doppelkupplung oder der Trennkupplung an den verschiedenen Wänden des Rotors angeordnet sind. Dadurch ergibt sich eine direkte Integration der Teilkupplungen der Doppelkupplung sowie der Trennkupplung in die Wände des Rotors. Zusätzliche Bauteile, die als Innenlamellenträger oder Außenlamellenträger fungieren, sind somit entbehrlich, was die Bauteileanzahl verringert und die Kompaktheit des Hybridmoduls weiter verbessert.

Das erfindungsgemäße Hybridmodul kann ferner dahingehend weitergebildet werden, dass die beiden Wände des Rotors, an denen die Doppelkupplung und die Trennkupplung jeweils mittels wenigstens einer Innenlamelle oder Außenlamelle gekoppelt sind, eine Verzahnung aufweisen und einander in Radialrichtung konzentrisch gegenüberliegen. Ersichtlich verlaufen die entsprechenden Wände des Rotors näherungsweise parallel in Axialrichtung und weisen eine Verzahnung auf, die zu der Verzah- nung der Innenlamellen bzw. Außenlamellen der Teilkupplungen der Doppelkupplung bzw. der Trennkupplung korrespondiert. Die Teilkupplung ist dabei an einer Wand des Rotors angeordnet, die näher an der Drehachse angeordnet ist, als diejenige Wand des Rotors, an der die Doppelkupplung bzw. die beiden Teilkupplungen der Doppelkupplung angeordnet sind. Die beiden Teilkupplungen der Doppelkupplung sind, wie zuvor beschrieben, in Axialrichtung hintereinander angeordnet. Dadurch ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau, da die Doppelkupplung als axiale Doppelkupplung ausgebildet ist und zusammen mit der Trennkupplung innerhalb des Rotors angeordnet ist. Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridmoduls kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Betätigungseinrichtung zum Öffnen und/oder Schließen der Trennkupplung oder der ersten oder der zweiten Teilkupplung zumindest abschnittsweise in eine Gehäusewand des Hybridmoduls integriert ist. Üblicherweise wird im Stand der Technik zusätzlicher Bauraum für die Betätigungseinrichtung bzw. die Betätigungseinrichtungen, die den einzelnen Teilkupplungen bzw. der Trennkupplung zugeordnet sind, vorgehalten. Die entsprechenden Betätigungseinrichtungen dienen dem Öffnen und/oder dem Schließen der einzelnen Kupplungen, wobei es unerheblich ist, ob die einzelnen Teilkupplungen bzw. die Trennkupplung als „normally open" oder„normally closed" Kupplungen ausgebildet sind.

Gemäß dieser Ausgestaltung wird vorgeschlagen, wenigstens eine der Betätigungseinrichtungen in eine Gehäusewand des Hybridmoduls zu integrieren. Das Gehäuse des Hybridmoduls weist dazu bevorzugter Weise in dessen Wand eine Ausnehmung auf, innerhalb der die Betätigungseinrichtung aufgenommen ist. Dadurch reduziert sich der benötigte Bauraum, da die Betätigungseinrichtung zumindest abschnittsweise in der Gehäusewand aufgenommen ist, so dass der benötigte Bauraum sich um die- sen Anteil, in dem die Betätigungseinrichtung in der Gehäusewand aufgenommen ist, reduziert.

Ferner kann bei dem erfindungsgemäßen Hybridmodul vorgesehen sein, dass die der Trennkupplung zugeordnete Betätigungseinrichtung als Zentralausrücker ausgebildet ist. Demnach kann die Betätigungseinrichtung, die zum Öffnen und/oder Schließen der Trennkupplung vorgesehen ist, als Zentralausrücker (CSC, concentric slave cylin- der) ausgebildet sein.

Besonders bevorzugt kann bei dem erfindungsgemäßen Hybridmodul vorgesehen sein, dass die der ersten und/oder die der zweiten Teilkupplung zugeordnete Betätigungseinrichtung als Zentralausrücker ausgebildet ist oder dass die erste und/oder die zweite Teilkupplung mittels einer Dreheinführung betätigbar ist oder dass die der ersten Teilkupplung zugeordnete Betätigungseinrichtung als Zentralausrücker und die zweite Teilkupplung mittels einer Dreheinführung betätigbar ist oder dass die der zwei- ten Teilkupplung zugeordnete Betätigungseinrichtung als Zentralausrücker und die erste Teilkupplung mittels einer Dreheinführung betätigbar ist.

Grundsätzlich kann demnach beliebig vorgesehen sein, dass eine der beiden Teilkupplungen der Doppelkupplung oder die Trennkupplung als Zentralausrücker ausge- bildet ist oder mittels einer Dreheinführung betätigbar ist. Über die Dreheinführung wird ein Arbeitsfluid, insbesondere ein Öl, in einen entsprechenden Druckraum der Betätigungseinrichtung eingeführt, so dass sich der Druck in dem Druckraum verändert. Durch entsprechendes Fördern des Arbeitsfluids in den oder aus dem Druckraum kann sonach eine Verstellung des dem Druckraum zugeordneten Kolbens be- wirkt werden, über dessen Verstellweg ein Öffnen bzw. ein Schließen der entsprechenden Kupplung bewirkt werden kann. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridmoduls kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine Betätigungseinrichtung einen relativ zu einem Gehäusewandabschnitt beweglichen Kolben aufweist, wobei wenigstens ein Dichtelement an dem Kolben und wenigstens ein Dichtelement an dem Gehäuse- wandabschnitt angeordnet ist.

Die beiden Dichtelemente können beispielsweise als O-Ring-Dichtungen ausgebildet sein, wobei eines der beiden Dichtelemente an dem relativ zu dem Gehäusewandabschnitt beweglichen Kolben und das andere Dichtelement in dem Gehäusewandab- schnitt angeordnet ist. Der Kolben und der Gehäusewandabschnitt weisen dazu bevorzugt eine Ausnehmung auf, die dazu ausgebildet ist, das entsprechende Dichtelement zumindest abschnittsweise aufzunehmen.

Besonders bevorzugt ist bei dieser Ausgestaltung vorgesehen, dass das wenigstens eine Dichtelement an dem Kolben und/oder das wenigstens eine Dichtelement an der Gehäusewand vorgespannt sind. Durch die vorgesehene Vorspannung der Dichtelemente im eingebauten Zustand, werden geometrische Toleranzen der Dichtelemente und damit einhergehende Probleme bei der Montage reduziert, wodurch sich die Montage erheblich vereinfacht.

Das erfindungsgemäße Hybridmodul sieht in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vor, dass die Trennkupplung und die Doppelkupplung mittels eines Niederdrucksystems oder eines Hochdrucksystems betätigbar sind, wobei bei dem Niederdrucksystem die Trennkupplung mittels eines Zentralausrückers und die Doppelkupplung mittels einer Dreheinführung betätigbar ist und wobei bei dem Hochdrucksystem die Trennkupplung und die Doppelkupplung mittels Zentralausrückern betätigbar sind.

Demnach ist vorgesehen, dass die Betätigung des Hybridmoduls bzw. der Trennkupplung oder Doppelkupplung zum einen als Niederdrucksystem und zum anderen als Hochdrucksystem ausgeführt sein kann. Das Niederdrucksystem zeichnet sich dadurch aus, dass die Trennkupplung mittels einer als Zentralausrücker ausgebildeten Betätigungseinrichtung betätigbar ist und die beiden Teilkupplungen der Doppelkupplung mittels Dreheinführungen betätigbar sind. Der dazu notwendige Arbeitsdruck, um die einzelnen Betätigungseinrichtungen betreiben zu können, liegt dabei gegenüber dem Hochdrucksystem niedriger.

Demgegenüber kann die Betätigung des Hybridmoduls bzw. der beiden Teilkupplun- gen und der Trennkupplung als Hochdrucksystem ausgeführt sein, d.h., dass sämtliche Betätigungseinrichtung als Zentralausrücker ausgebildet sind, wobei der Betriebsdruck im Falle des Hochdrucksystems gegenüber dem Niederdrucksystem höher liegt.

Besonders bevorzugt kann dabei vorgesehen sein, dass das Niederdrucksystem ei- nen Betriebsdruck von 10 bis 18 bar, besonders bevorzugt 14 bar aufweist, oder dass das Hochdrucksystem einen Betriebsdruck von 30 bis 46 bar aufweist, besonders bevorzugt 38 bar.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezug- nähme auf die Zeichnungen erläutert. Die Zeichnungen sind schematische Darstellungen und zeigen: ein erfindungsgemäßes Hybridmodul gemäß einem ersten Ausführungs beispiel; und ein erfindungsgemäßes Hybridmodul gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel.

Figur 1 zeigt ein Hybridmodul 1 für ein nicht näher dargestelltes Kraftfahrzeug, umfas- send eine einen Stator 2 und einen Rotor 3 aufweisende elektrische Maschine 4, eine eine erste und zweite Teilkupplung 5, 6 aufweisende Doppelkupplung 7, die dazu ausgebildet ist, das Hybridmodul 1 trennbar mit einem Getriebe des Kraftfahrzeugs (nicht dargestellt) zu koppeln und eine Trennkupplung 8, die dazu ausgebildet ist, eine Brennkraftmaschine (nicht dargestellt) des Kraftfahrzeugs trennbar mit dem Hybridmo- dul 1 zu koppeln.

Ersichtlich ist die Doppelkupplung 7 mit ihren beiden Teilkupplungen 5, 6 und die Trennkupplung 8 sowohl radial als auch axial innerhalb des Rotors 3 angeordnet. Die erste und die zweite Teilkupplung 5, 6 sind in Axialrichtung hintereinander angeordnet, wobei die Doppelkupplung 7 in Radialrichtung weiter von einer Drehachse 9 des Rotors 3 entfernt ist, als die Trennkupplung 8. Mit anderen Worten ist die Trennkupplung 8 in Radialrichtung näher an der Drehachse 9 des Rotors 3 angeordnet als die Dop- pelkupplung 7.

Daraus ergibt sich ein besonders kompakter Aufbau, da der für den Rotor 3, die erste und zweite Teilkupplung 5, 6 der Doppelkupplung 7 und die Trennkupplung 8 benötigte Bauraum reduziert wird, da die einzelnen Baugruppen radial bzw. axial ineinan- der geschachtelt sind. Demnach kann die Doppelkupplung 7 und die Trennkupplung 8 innerhalb des Rotors 3 integriert angeordnet sein.

Die Trennkupplung 8 ist ersichtlich an einer Wand 10 des Rotors 3 angeordnet, d.h., dass die Wand 10 eine Verzahnung aufweist, an der Innenlamellen 1 1 der Trennkupp- lung 8 mittels einer korrespondierenden Verzahnung angeordnet sind. Ebenso sind die erste und die zweite Teilkupplung 5, 6 an einer Wand 12 des Rotors angeordnet, d.h., dass Außenlamellen 13 der Teilkupplungen 5, 6 mittels einer korrespondierenden Verzahnung an der Wand 12 des Rotors 3 angeordnet sind. Demnach sind die Doppelkupplung 7 und die Trennkupplung 8 in die Wände 10, 12 des Rotors 3 integriert. Der Rotor 3 übernimmt mit den Wänden 10, 12 die Funktion des Innenlamellenträgers bzw. des Außenlamellenträger. Die beiden Wände 10, 12 des Rotors 3 sind dabei ersichtlich konzentrisch angeordnet, wobei die Verzahnungen an den Wänden 10, 12 in Radialrichtung einander gegenüberliegen. Das Hybridmodul 1 weist eine Betätigungseinrichtung 14 auf, die beispielweise als Zentralausrücker ausgebildet ist. Die Betätigungseinrichtung 14 dient zum Öffnen und/oder Schließen der Trennkupplung 8. Entsprechend weist das Hybridmodul 1 eine Betätigungseinrichtung 15 und eine Betätigungseinrichtung 16 auf, die den Teilkupplungen 5, 6 der Doppelkupplung 7 zugeordnet sind. Die Betätigungseinrichtungen 15, 16 weisen Dreheinführungen auf, mittels derer ein Arbeitsfluid in die entsprechenden Druckräume 17, 18 gefördert werden kann und mittels eines Betätigungselements entgegen der Federkraft eines Rückstellelements eine Betätigungskraft auf die Lamellenpakete der Teilkupplungen 5, 6 bewirkt werden kann. Ersichtlich ist die Betätigungseinrichtung 14 zumindest abschnittsweise in eine Gehäusewand 19 des Hybridmoduls 1 integriert. Dadurch erhöht sich die Kompaktheit des Aufbaus weiter.

Die Betätigungseinrichtung 14 weist ferner zwei Dichtelemente 20, 21 auf, wobei das Dichtelement 20 an einem beweglichen Kolben 22 und das Dichtelement 21 an einem Gehäusewandabschnitt 23 des Gehäuses des Hybridmoduls 1 angeordnet ist. Ersichtlich sind die beiden Dichtelemente in Ausnehmungen im Kolben 22 bzw. im Gehäuse- wandabschnitt 23 aufgenommen. Die Dichtelemente 20, 21 sind vorgespannt, so dass geometrische Toleranzen der Dichtelemente und damit einhergehende Montageprobleme reduziert werden können.

Das Hybridmodul 1 von Figur 1 ist ersichtlich über ein Niederdrucksystem betätigt, da die Betätigungseinrichtung 14 als Zentralausrücker und die Betätigungseinrichtungen 15, 16 mittels einer Dreheinführung betätigbar sind. Der Arbeitsdruck des Arbeitsfluids beträgt bevorzugt 14 bar.

Figur 2 zeigt ein Hybridmodul 24 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Die Hyb- ridmodule 1 , 24 aus den Figuren 1 und 2 sind grundsätzlich gleich aufgebaut, so dass gleiche Bezugszeichen für gleiche Bauteile verwendet werden. Insbesondere weist das Hybridmodul 24 ebenfalls einen Stator 2 und einen Rotor 3 auf, die einer elektrischen Maschine 4 zugeordnet sind. Ferner ist an dem Rotor 3 radial und axial innerhalb des Rotors 3 eine Doppelkupplung 7 angeordnet, die eine erste Teilkupplung 5 und eine zweite Teilkupplung 6 aufweist. Radial innerhalb der Doppelkupplung 7 ist eine Trennkupplung 8 an dem Rotor 3 angeordnet. Im Unterschied zu dem Hybridmodul 1 von Figur 1 weist das Hybridmodul 24 drei Betätigungseinrichtungen 25, 26, 27 auf, die als Zentralausrücker ausgebildet sind. Das Hybridmodul 24 von Figur 2 ist ersichtlich über ein Hochdrucksystem betätigbar. Der Arbeitsdruck beträgt besonders bevorzugt 38 bar. Ersichtlich ist die Betätigungseinrichtung 25 in einem Gehäusewandabschnitt 28 des Hybridmoduls 24 integriert. Aufgrund der radialen und axialen Schachtelung der Doppelkupplung 7 und der Trennkupplung 8 ist ein besonders kompakter Aufbau des Hybridmoduls 1 , 24 gewährleistet. Es ist somit möglich das Hybridmodul 1 , 24 auch bei Kleinstfahrzeugen bzw. bei Fahrzeugen mit besonders wenig Bauraum und/oder quer eingebauter Brennkraftmaschine einzusetzen.

Selbstverständlich sind die einzelnen Ausführungsbeispiele beliebig miteinander kombinierbar.

Bezuqszeichenliste Hybridmodul

Stator

Rotor

elektrische Maschine

erste Teilkupplung

zweite Teilkupplung

Doppelkupplung

Trennkupplung

Drehachse

Wand

Innenlamelle

Wand

Außenlamelle

Betätigungseinrichtung

Betätigungseinrichtung

Betätigungseinrichtung

Druckraum

Druckraum

Gehäusewand

Dichtelement

Dichtelement

Kolben

Gehäusewandabschnitt

Hybridmodul

Betätigungseinrichtung

Betätigungseinrichtung

Betätigungseinrichtung

Gehäusewandabschnitt