Die Erfindung betrifft ein Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug. Das Hybridantriebsmodul kann integraler Bestandteil eines Kraftfahrzeug-Getriebes sein, oder als eigenständige Einheit mit zumindest einer Schnittstelle zu einem Kraftfahrzeug-Getriebe ausgebildet sein. Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Hybridantriebsmodul .

Die Patentanmeldung DE 10 2009 020 672 A1 beschreibt eine Kraftübertragungsund Antriebseinheit für den Einsatz in einem Hybridsystem, und weist eine elektrische Maschine, eine Kupplungseinrichtung zur Trennung eines Kraftflusses zwischen einer Arbeitsmaschine und dem Rotor der elektrischen Maschine, einen mit dem Rotor verbundenen Drehmomentwandler, und einer Einrichtung zur zumindest teilweisen Umgehung des hydrodynamischen Leistungszweiges des Drehmomentwandlers auf. Es sind verschiedene Ausgestaltungen des Drehmomentwandlers und der Betätigung der Umgehungseinrichtung beschrieben, insbesondere eine Zweikanal- Ausführung und eine Dreikanal-Ausführung. Bei einer Zweikanal-Ausführung ist im Gegensatz zu einer Dreikanal-Ausführung kein gesonderter Druckraum zur Betätigung der Umgehungseinrichtung vorhanden. Eine konkrete konstruktive Ausgestaltung der Kraftübertragungs- und Antriebseinheit mit Dreikanal-Ausführung des Drehmomentwandlers ist jedoch nicht offenbart.

Die Patentanmeldung DE 10 2011 109 702 A1 beschreibt einen Drehmomentwandler mit einem einstückig ausgebildeten Gehäuseelement, welches einen Lamellenträger einer Wandlerüberbrückungskupplung und einen Lamellenträger einer Trennkupplung ausbildet. Zudem bildet das Gehäuseelement zusammen mit je einem Betätigungskolben jeweils eine Druckkammer zur Betätigung der Wandlerüberbrückungskupplung und der Trennkupplung. Sowohl die Wandlerüberbrückungskupplung als auch die Trennkupplung werden von dem einstückig ausgebildeten Gehäuseelement umschlossen. Die Offenbarung beschränkt sich auf Strichzeichnungen, eine konkrete konstruktive Ausgestaltung ist nicht beschrieben. Es ist nun Aufgabe der Erfindung, die im Stand der Technik bekannten Konstruktionen weiterzubilden, um ein Hybridantriebsmodul mit einem möglichst kostengünstigen und kompakten Aufbau bereitzustellen.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 . Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.

Es wird ein Hybridantriebsmodul für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welches eine Eingangswelle, eine elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator und einem drehbaren Rotor, eine Trennkupplung im Kraftfluss zwischen der Eingangswelle und dem Rotor sowie einen Drehmomentwandler aufweist, dessen Gehäuse mit dem Rotor drehfest verbunden ist. Der Drehmomentwandler weist eine innerhalb seines Gehäuses angeordnete Überbrückungskupplung auf, welche dazu eingerichtet den hydrodynamischen Pfad des Drehmomentwandlers zu überbrücken, also Pumpenrad und Turbinenrad des Drehmomentwandlers mechanisch zu verbinden.

Die Trennkupplung wird durch Druckbeaufschlagung eines ersten Druckraums über einen ersten Kolben in Schließrichtung betätigt. Der erste Druckraum befindet sich im Gegensatz zur Ausgestaltung gemäß DE 10 201 1 109 702 A1 außerhalb des Drehmomentwandler-Gehäuses. Die Überbrückungskupplung wird durch Druckbeaufschlagung eines zweiten Druckraums über einen zweiten Kolben in Schließrichtung betätigt. Der zweite Druckraum ist ausschließlich zur Betätigung der Überbrückungskupplung vorgesehen, und ist innerhalb des Drehmomentwandler-Gehäuses angeordnet. In anderen Worten kommt bei dem Hybridantriebsmodul gemäß der vorliegenden Erfindung ein Drehmomentwandler mit zumindest drei Anschlussleitungen zum Einsatz. Die zumindest drei Anschlussleitungen gliedern sich wie folgt: ein Öleinlasskanal für den Torusraum des Drehmomentwandlers, ein Ölauslasskanal für den Torusraum des Drehmomentwandlers, und ein Ölkanal zur Druckversorgung des zweiten Druckraums. Optional kann eine vierte Anschlussleitung zur Versorgung eines eigenen Druckausgleichsraums der Überbrückungskupplung vorgesehen sein. Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, dass sowohl der erste Druckraum als auch der zweite Druckraum zumindest abschnittsweise durch das Gehäuse des Drehmomentwandlers begrenzt sind. Während dies für den ersten Druckraum bei der Lösung gemäß DE 10 2009 020 672 A1 zweifellos der Fall ist, geht eine derartige Anordnung des zweiten Druckraums nicht unmittelbar und eindeutig aus Fig. 5 der vorgenannten Druckschrift hervor. Das Drehmomentwandler-Gehäuse trennt den ersten Druckraum dabei unmittelbar vom zweiten Druckraum ab. In anderen Worten bildet ein Abschnitt des Drehmomentwandler-Gehäuses sowohl eine Begrenzung des ersten Druckraums als auch eine Begrenzung des zweiten Druckraums. Eine derartige Ausbildung der beiden Druckräume nutzt bestehende, ohnehin vorhandene Bauteile, so- dass die Teilezahl des erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls gering gehalten werden kann.

Dem ersten Druckraum ist ein erster Kolben zur Betätigung der Trennkupplung zugeordnet. In gleicher Weise ist dem zweiten Druckraum ein Kolben zur Betätigung der Überbrückungskupplung zugeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung ist die wirksame Fläche des ersten Kolbens kleiner als die wirksame Fläche des zweiten Kolbens. Dies ist insbesondere bei Verwendung bei einem Drehmomentwandler in Dreikanal-Ausführung vorteilhaft, da der zweite Druckraum gegen den im Torusraum des Drehmomentwandlers vorliegenden Druck wirkt. Der erste Druckraum wirkt üblicherweise gegen einen im Verhältnis geringeren Schmierdruck.

Vorzugsweise sind der erste Druckraum und der zweite Druckraum zumindest abschnittsweise radial übereinander angeordnet. In anderen Worten sind die beiden Druckräume radial geschachtelt angeordnet. Die dadurch erforderliche Geometrie des Drehmomentwandler-Gehäuses ist steifer als eine gerade Gehäusewand, so- dass der Betätigungsdruck für die Trennkupplung, bzw. für die Überbrückungskupplung in geringerem Maße zu einer Verformung des Drehmomentwandler-Gehäuses führt. Vorzugsweise umgreift der zweite Kolben dabei den ersten Druckraum zumindest abschnittsweise. In anderen Worten sind Abschnitte des zweiten Kolbens sowohl radial außerhalb als auch radial innerhalb des ersten Druckraums angeordnet. Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Drehmomentwandler-Gehäuse einen Hinterschnitt auf, also einen Bereich mit axial verringerten Abmessungen im Verhältnis zur gesamten Baulänge des Drehmomentwandler-Gehäuses. Dieser Hinterschnitt ist zur Führung des ersten Kolbens eingerichtet. Der Hinterschnitt muss den ersten Kolben nicht alleine führen; vielmehr können auch andere Flächen zur Führung des ersten Kolbens vorgesehen sein. Eine derartige Ausbildung nutzt ein bestehendes, ohnehin vorhandenes Bauteil zur Führung des ersten Kolbens, sodass die Teilezahl des erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls gering gehalten werden kann.

Vorzugsweise ist das Gehäuse des Drehmomentwandlers mit einer Nabe drehfest verbunden. Die Nabe dient vorzugsweise zur drehbaren Abstützung des Drehmomentwandlers und ist beispielsweise als Drehteil ausgeführt, während das Drehmomentwandler-Gehäuse üblicherweise eine Blechkonstruktion bildet. Die Nabe weist vorzugsweise zumindest einen Fluidkanal zur Fluidversorgung des ersten Druckraums auf. Der Fluidkanal kann beispielsweise als Bohrung ausgeführt sein. Vorzugsweise weist die Nabe zusätzlich einen zweiten Fluidkanal zur Fluidversorgung des zweiten Druckraums auf, oder begrenzt einen solchen zumindest abschnittsweise. Die Nabe ist daher an der Bildung der Fluidversorgung von zumindest einem der Druckräume beteiligt. Derartige Kanäle sind in einem Drehteil besonders einfach herstellbar, beispielsweise mittels Bohrungen. Daher eignet sich die Nabe besonders für diesen Zweck.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung sind sowohl die Trennkupplung als auch die Überbrückungskupplung als nasslaufende Lamellenkupplungen ausgebildet. Ein Außenlamellenträger der Trennkupplung ist dabei drehfest mit dem Drehmomentwandler-Gehäuse verbunden. Dies ermöglicht einen besonders kompakten Aufbau des Hybridantriebsmoduls. Vorzugsweise ist der Außenlamellenträger mit dem Drehmomentwandler- Gehäuse vernietet. Die Nietverbindung kann dabei innerhalb des ersten Druckraums angeordnet sein. Die Nietverbindung kann in einem Bereich des Drehmomentwandler- Gehäuses angeordnet sein, welcher den zweiten Druckraum begrenzt. Vorzugsweise ist das Hybridantriebsmodul integraler Bestandteil eines Kraftfahrzeug- Getriebes. Das ein- oder mehrteilige Gehäuse des Hybridantriebsmoduls beherbergt dabei beispielsweise Planeten radsätze und Schaltelemente, mittels denen eine Mehrzahl von Gängen zwischen einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle des Getriebes schaltbar sind. Anstelle der Planetenradsätze und Schaltelemente kann das Getriebe auch ein Reibradgetriebe mit verschiebbaren Rädern umfassen, mittels dem das Übersetzungsverhältnis zwischen Antriebswelle und Abtriebswelle stufenlos veränderbar ist. Das Getriebe kann auch als Einfach- oder Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt sein, welches schaltbar Stirnradpaare zur Gangbildung nutzt.

Alternativ dazu kann das Hybridantriebsmodul als eine eigenständige Einheit mit einer Schnittstelle zu einem Kraftfahrzeug-Getriebe ausgebildet sein. Das Hybridantriebsmodul ist dabei von dem Getriebe lösbar.

Das Hybridantriebsmodul kann Bestandteil eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sein. Die elektrische Maschine des Hybridantriebsmoduls kann zum Antrieb des Kraftfahrzeugs und/oder zum Starten eines Verbrennungsmotors des Antriebsstrangs vorgesehen sein.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 bis Fig. 3 je eine Schnittansicht verschiedener Ausführungsbeispiele eines erfindungsgemäßen Hybridantriebsmoduls; sowie

Fig. 4 und Fig. 5 je einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.

Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hybridantriebsmoduls 1 gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Das Hybridantriebsmodul 1 weist eine Eingangswelle IN, eine elektrische Maschine mit einem drehfesten Stator S sowie einem drehbaren Rotor R, eine Trennkupplung KO in Form einer Lamellenkupplung sowie einen Drehmomentwandler TC auf. Durch Schließen der Trennkupplung KO ist die Eingangswelle IN mit dem Rotor R verbindbar, welcher mit einem Gehäuse TCG des Drehmomentwandlers TC verbunden ist. Dazu ist die Eingangswelle IN mit einem Innenlamellenträger der Trennkupplung KO verbunden, während der Rotor R mit einem Au- ßenlamellenträger der Trennkupplung KO verbunden ist. Der Drehmomentwandler TC weist eine innerhalb des Gehäuses TCG angeordnete Überbrückungskupplung WK auf, welche dazu eingerichtet ist Pumpenrad und Turbinenrad des Drehmomentwandlers TC miteinander zu verbinden, und so den hydrodynamischen Pfad des Drehmomentwandlers TC auf mechanischem Wege kurzzuschließen. Die Überbrückungskupplung WK ist als Lamellenkupplung ausgebildet.

Sowohl die Trennkupplung KO als auch die Überbrückungskupplung WK sind hydraulisch betätigbar. Zur Betätigung der Trennkupplung KO ist ein erster Druckraum DK1 vorgesehen, welcher außerhalb des Gehäuses TCG angeordnet ist. Wird der Druck im ersten Druckraum DK1 erhöht, so wird ein erster Kolben KOK gegen die Kraft einer in Fig. 1 nicht dargestellten Rückstellfeder in Richtung eines Lamellenpakets der Trennkupplung KO verschoben. Die Trennkupplung KO ist somit durch Druckbeaufschlagung des ersten Druckraums DK1 in Schließrichtung betätigbar. Auf der vom ersten Druckraum DK1 abgewandten Stirnseite des ersten Kolbens KOK ist ein Druckausgleichsraum vorgesehen, welcher in axialer Richtung durch eine Stauscheibe begrenzt ist.

Zur Betätigung der Überbrückungskupplung WK ist ein zweiter Druckraum DK2 vorgesehen, welcher innerhalb des Gehäuses TCG angeordnet ist. Wird der Druck im zweiten Druckraum DK2 erhöht, so wird ein zweiter Kolben WKK gegen die Kraft einer in Fig. 1 nicht dargestellten weiteren Rückstellfeder in Richtung eines Lamellenpakets der Überbrückungskupplung WK verschoben. Die Überbrückungskupplung WK ist somit durch Druckbeaufschlagung des zweiten Druckraums DK2 in Schließrichtung betätigbar. Auf der vom zweiten Druckraum DK2 abgewandten Stirnseite des zweiten Kolbens WKK ist kein eigener Druckausgleichsraum vorgesehen. Vielmehr wirkt der Druck im zweiten Druckraum DK2 gegen den im Torusraum des Drehmomentwandlers TC vorliegenden Druck. Die wirksame Fläche des zweiten Kolbens WKK ist dabei größer als die wirksame Fläche des ersten Kolbens KOK. Unter„wirksamer Fläche“ wird dabei die Querschnittsfläche der Kolben KOK, WKK verstanden, auf die der Druck im jeweiligen Druckraum DK1 , DK2 wirkt. Der erste und der zweite Druckraum DK1 , DK2 werden zumindest abschnittsweise durch das Gehäuse TCG begrenzt. In anderen Worten stützt sich der Druck in den Druckräumen DK1 , DK2 unmittelbar am Gehäuse TCG ab. Das Gehäuse TCG trennt dabei den ersten Druckraum DK1 unmittelbar vom zweiten Druckraum DK2.

Das Gehäuse TCG ist mit einer Nabe N drehfest verbunden, beispielsweise mittels einer Schweißverbindung. Die Nabe N kann beispielsweise im spanenden Verfahren hergestellt sein, während das Gehäuse TCG üblicherweise durch Umformen hergestellt wird. Die Nabe N weist einen ersten Fluidkanal FK1 in Form einer Bohrung auf, welche zur Fluidversorgung des ersten Druckraums DK1 vorgesehen ist. Die Nabe N weist ferner einen zweien Fluidkanal FK2 auf, welcher zur Fluidversorgung des zweiten Druckraums DK2 vorgesehen ist.

Der Außenlamellenträger der Trennkupplung KO ist mit dem Gehäuse TCG mittels einer Nietverbindung drehfest verbunden. Die Nietverbindung, bzw. der Nietkopf befindet sich dabei innerhalb des ersten Druckraums DK1 .

Fig. 2 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hybridantriebsmoduls 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, welches im Wesentlichen dem in Fig. 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel entspricht. Der Drehmomentwandler TC weist nun vier hydraulische Anschlüsse auf, sodass eine Fluidversorgung eines der Überbrückungskupplung WK zugeordneten Druckausgleichsraums möglich ist. Zur Versorgung dieses Druckausgleichsraums ist in der Nabe N ein dritter Fluidkanal FK3 vorgesehen.

Fig. 3 zeigt eine Schnittdarstellung eines Hybridantriebsmoduls 1 gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel. Im Gegensatz zu den anderen Ausführungsbeispielen weist das Gehäuse TCG im Bereich der Nabe N einen Hinterschnitt TCH auf. Die beiden Druckräume DK1 , DK2 sind abschnittsweise radial übereinander angeordnet. In anderen Worten sind Abschnitte beider Druckräume DK1 , DK2 in einer gemeinsamen Ebene angeordnet, welche rechtwinklig zur Drehachse des Verbunds aus Rotor R und Gehäuse TCG ist. Der zweite Kolben WKK umgreift dabei den ersten Druckraum DK1 in radialer Richtung. Durch diese Ausgestaltung werden sowohl das Gehäuse TCG als auch die beiden Kolben KOK, WKK versteift, sodass ein Druck in den Druck- räumen DK1 , DK2 in verringertem Maß zu einer Verformung des Gehäuses TCG, bzw. der Kolben KOK, WKK führt.

Der im dritten Ausführungsbeispiel des Hybridantriebsmoduls 1 verwendete Drehmomentwandler TC weist drei hydraulische Anschlüsse aus. Der Überbrückungskupplung WK ist somit kein eigener Druckausgleichsraum zugeordnet. Der Druck im zweiten Druckraum DK2 wirkt somit gegen den im Torusraum des Drehmomentwandlers TC vorliegenden Druck. Die Fluidversorgung des zweiten Druckraums DK2 erfolgt über den zweiten Fluidkanal FK2, welcher durch die Nabe N abschnittsweise begrenzt wird.

Fig. 4 zeigt einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor VM, das Hybridantriebsmodul 1 sowie ein Getriebe AT auf. Hybridantriebsmodul 1 und Getriebe AT sind voneinander getrennte Einheiten mit zumindest einer Schnittstelle, über welche das Hybridantriebsmodul 1 und das Getriebe AT miteinander verbindbar sind. Eine Hydraulikversorgung des Hybridantriebsmoduls 1 erfolgt vorzugsweise über eine Hydraulik des Getriebes AT. Abtriebsseitig ist das Getriebe AT mit einem Differentialgetriebe AG verbunden, beispielsweise über eine Kardanwelle. Mittels dem Differentialgetriebe AG wird die an einer Abtriebswelle des Getriebes AT anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt.

Fig. 5 zeigt einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, welcher im Wesentlichen dem in Fig. 4 dargestellten Antriebsstrang entspricht. Das Hybridantriebsmodul 1 und das Getriebe AT bilden nun eine gemeinsame Baueinheit. In anderen Worten ist das Hybridantriebsmodul 1 integraler Bestandteil des Getriebes AT.

Die in Fig. 4 und Fig. 5 dargestellten Antriebsstränge sind lediglich beispielhaft anzusehen. Statt dem dargestellten Aufbau mit längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtetem Antriebsstrang ist auch eine Verwendung in einem quer zur Fahrtrichtung ausgerichtetem Antriebsstrang denkbar. Das Differentialgetriebe AG kann in das Getriebe G integriert sein. Der Antriebsstrang mit dem Hybridantriebsmodul 1 ist auch für eine Allradanwendung geeignet. Bezuaszeichen

1 Hybridantriebsmodul

IN Eingangswelle

N Nabe

S Stator

R Rotor

KO Trennkupplung

KOK Erster Kolben

DK1 Erster Druckraum

FK1 Erster Fluidkanal

TC Drehmomentwandler

TCG Gehäuse

TCH Hinterschnitt

WK Überbrückungskupplung

WKK Zweiter Kolben

DK2 Zweiter Druckraum

FK2 Zweiter Fluidkanal

FK3 Dritter Fluidkanal

VM Verbrennungsmotor

AT Getriebe

AG Differentialgetriebe

DW Antriebsrad