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Patent Searching and Data


Title:
HYBRID MODULE AND DRIVE ASSEMBLY FOR A MOTOR VEHICLE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2019/158156
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a hybrid module for a motor vehicle for coupling an internal combustion engine, and to a drive assembly for a motor vehicle having a hybrid module according to the invention. The hybrid module is designed for coupling an internal combustion engine and comprises a first drive shaft (10), a first electrical machine (11) and a first coupling device (13), as well as a second drive shaft (20) and, associated therewith, a second electrical machine (21), and a second coupling device (23); and further comprises an output element (30), the drive shaft (10, 20) being connectable or connected to the output element (30) by way of a coupling device (13, 23), wherein the two coupling devices (13,23) can be simultaneously actuated by a movement of an actuation element (40) which is mechanically coupled to the two coupling devices (13, 23). The hybrid module proposed here provides a drive device for a motor vehicle that offers energy-efficient operation in a plurality of different operating modes while requiring a small installation space.

Inventors:
STOBER BENJAMIN (FR)
REITZ DIERK (DE)
LEHMANN STEFFEN (DE)
Application Number:
PCT/DE2019/100117
Publication Date:
August 22, 2019
Filing Date:
February 04, 2019
Export Citation:
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Assignee:
SCHAEFFLER TECHNOLOGIES AG (DE)
International Classes:
B60K6/387; B60K6/26; B60K6/40; B60K6/44; B60K6/442; B60K6/48; B60K6/547; F16D13/02; F16D13/38; F16D21/00; F16D21/06
Foreign References:
US20070119678A12007-05-31
US20080096717A12008-04-24
DE10248715A12004-05-13
DE102015222690A12017-05-18
DE102015222691A12017-05-18
DE102015222692A12017-05-18
DE102015222694A12017-05-18
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Claims:
Patentansprüche

1. Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer

Verbrennungskraftmaschine, umfassend eine erste Antriebswelle (10) und dieser zugeordnet eine erste elektrische Maschine (11 ) sowie eine erste

Kupplungseinrichtung (13), und umfassend eine zweite Antriebswelle (20) und eine zweite elektrische Maschine (21 ) sowie eine zweite Kupplungseinrichtung (23); sowie weiterhin umfassend ein Abtriebselement (30), und die jeweilige Antriebswelle (10,20) über eine jeweilige Kupplungseinrichtung (13,23) mit dem Abtriebselement (30) verbindbar bzw. verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungseinrichtungen (13,23) durch eine Bewegung eines mit beiden Kupplungseinrichtungen (13,23) mechanisch gekoppelten

Betätigungselements (40) gleichzeitig betätigbar sind.

2. Hybridmodul nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Rotor (12) der ersten elektrischen Maschine (11 ) drehfest mit der ersten Antriebswelle (10) verbunden ist; und dass der Rotor (22) der zweiten elektrischen Maschine (21 ) drehfest mit dem Abtriebselement (30) verbunden ist.

3. Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die erste Kupplungseinrichtung (13) und die zweite

Kupplungseinrichtung (23) beide Bestandteile einer Doppelkupplungsvorrichtung (50) sind, die einen für die beiden Kupplungseinrichtungen (13,23) gemeinsamen Außenlamellenträger (52) aufweist.

4. Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die beiden Kupplungseinrichtungen (13,23) ein

Verbindungselement (56) aufweisen, welches mit dem Betätigungselement (40) mechanisch verbunden ist und oder welches das Betätigungselement (40) zumindest teilweise ausbildet, und mit welchem Anpressplatten (14,24) der ersten Kupplungseinrichtung (13) und der zweiten Kupplungseinrichtung (23) axial fest verbindbar oder verbunden sind, sodass eine axiale Verlagerung der ersten Anpressplatte (14) gleichzeitig zur axialen Verlagerung der zweiten Anpressplatte (24) führt, sodass eine gleichzeitige Betätigung der Kupplungseinrichtungen (13,23) mit gegensätzlicher Funktion realisierbar ist.

5. Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass das Hybridmodul eine Betätigungseinrichtung aufweist, welche zur gleichzeitigen Betätigung der ersten Kupplungseinrichtung (13) sowie auch der zweiten Kupplungseinrichtung (23) eingerichtet ist.

6. Hybridmodul nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die

Betätigungseinrichtung derart angeordnet und eingerichtet ist, dass mit ihr eine Betätigungskraft (41 ) auf das Betätigungselement (40) zwecks dessen

Verschiebung aufbringbar ist.

7. Hybridmodul nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Kupplungseinrichtungen (13,23) eine Federeinrichtung (15,25), insbesondere eine Tellerfeder, aufweist, deren

Federkraft (16,26) bei Spannung der Federeinrichtung (15,25) eine Schließung einer der beiden Kupplungseinrichtungen (13,23) unterstützt und/oder bewirkt und eine Öffnung der jeweils anderen Kupplungseinrichtung (13,23) unterstützt und/oder bewirkt.

8. Hybridmodul nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl die erste Kupplungseinrichtung (13) eine erste Federeinrichtung (15) aufweist als auch die zweite Kupplungseinrichtung (23) eine zweite Federeinrichtung (25) aufweist, wobei die erste Federeinrichtung (15) als auch die zweite Federeinrichtung (25) die Schließung der ersten Kupplungseinrichtung (13) unterstützt und/oder bewirkt und die Öffnung der zweiten Kupplungseinrichtung (23) unterstützt und/oder bewirkt.

9. Hybridmodul nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch

gekennzeichnet, dass die zweite Kupplungseinrichtung (23) einen zweiten Innenlamellenträger (54) aufweist, der mit dem Abtriebselement (30) drehfest und axial verschiebbar verbunden ist, wobei das Hybridmodul weiterhin eine

Druckfedereinrichtung (60), insbesondere eine Schraubenfeder, aufweist, welche sich axial an dem Abtriebselement (30) abstützt und gegen den zweiten

Innenlamellenträger (54) drückt, der sich wiederum axial an einem der ersten Kupplungseinrichtung (13) und zweiten Kupplungseinrichtung (23) gemeinsamen Kupplungsträger (51 ) abstützt.

10. Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem Hybridmodul gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9 sowie mit einem Getriebe, wobei das Hybridmodul mit der Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe mechanisch über Kupplungseinrichtungen (13,23) des Hybridmoduls verbunden ist.

Description:
Hybridmodul und Antriebsanordnunq für ein Kraftfahrzeug

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine sowie eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem erfindungsgemäßen Hybridmodul.

Elektrische Antriebe sind weitgehend bekannt, so auch zum Antreiben von

Kraftfahrzeugen. Hier können die elektrischen Antriebe kombiniert mit

Verbrennungskraftmaschinen vorliegen, wie zum Beispiel in Hybridmodulen integriert, die eine Kopplung einer Verbrennungskraftmaschine vorsehen.

Ein Hybridmodul umfasst üblicherweise eine Anschlusseinrichtung zur mechanischen Ankopplung einer Verbrennungskraftmaschine, eine Trennkupplung, mit der

Drehmoment von der Verbrennungskraftmaschine auf das Hybridmodul übertragbar ist und mit der das Hybridmodul von der Verbrennungskraftmaschine trennbar ist, wenigstens eine elektrische Maschine zur Erzeugung eines Antriebsdrehmoments mit einem Rotor, sowie eine weitere Kupplungseinheit, insbesondere eine

Doppelkupplungsvorrichtung, mit der Drehmoment von der elektrischen Maschine und/ oder von der Trennkupplung auf einen Antriebsstrang übertragbar ist. Die Doppelkupplungsvorrichtung umfasst eine erste Teilkupplung und eine zweite

Teilkupplung. Jeder angeordneten Kupplung ist jeweils ein Betätigungssystem zugeordnet. Weitere Anfahrelemente wie Wandler oder Einscheibenkupplungen anstelle der Doppelkupplung sind möglich.

Eine jeweilige elektrische Maschine ermöglicht das elektrische Fahren,

Leistungszuwachs zum Verbrennungsmotorbetrieb und Rekuperieren bzw.

Generieren.

Des Weiteren sind hybride Antriebe bekannt, die zwei elektrische Maschinen aufweisen. Eine erste elektrische Maschine ist drehfest mit einer

Verbrennungskraftmaschine verwendbar bzw. verbunden und eine zweite elektrische Maschine ist drehfest mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeuges verbindbar bzw. verbunden. Zwischen den beiden elektrischen Maschinen ist eine Kupplungseinrichtung angeordnet, die den Drehmoment-Übertragungspfad zwischen den beiden elektrischen Maschinen schließen und öffnen kann. Entsprechend sind die beiden elektrischen Maschinen mechanisch in Reihe geschaltet. Durch entsprechende Getriebe, so zum Beispiel Zahnrad-Übersetzungen, werden Drehzahlen und

Drehmomente der elektrischen Maschinen sowie der angeschlossenen

Verbrennungskraftmaschine und der Eingangsseite eines Getriebes bzw. der

Antriebsräder aneinander angepasst.

Es können derart unterschiedliche Betriebszustände realisiert werden, wie zum Beispiel eine rein elektromotorische Fahrt, bei der die Kupplung geöffnet ist; ein elektromotorischer Antrieb des Kraftfahrzeuges durch die erste elektrische Maschine bei gleichzeitigem Generator-Betrieb durch die zweite elektrische Maschine, die durch die Verbrennungskraftmaschine angetrieben wird, wobei die Kupplung geöffnet ist; und eine verbrennungsmotorische Fahrt, bei der keine, eine oder beide elektrischen Maschinen Leistung ab- oder aufnehmen können, wobei die Kupplung geschlossen ist.

Diese Systeme weisen allerdings den Nachteil eines geminderten Wirkungsgrades auf, da auf Grund der Reihenschaltung der elektrischen Maschinen bei Betrieb einer elektrischen Maschine als Antrieb die zweite elektrische Maschine ebenfalls in

Rotation zu versetzen ist, wobei Massenträgheitsmomente zu überwinden sind sowie auftretende magnetische Kräfte.

Weiterhin sind Antriebssysteme bzw. Hybridmodule bekannt, die jeweils zwei elektrische Maschinen aufweisen, wobei jeder elektrischen Maschine jeweils eine Kupplungseinrichtung zugeordnet ist, mit der die elektrische Maschine an den

Antriebsstrang angekoppelt bzw. davon getrennt werden kann. Derartige

Hybridmodule bzw. Antriebssysteme sind den Dokumenten DE 10 2015 222 690 A1 , DE 10 2015 222 691 A1 , DE 10 2015 222 692 A1 und DE 10 2015 222 694 A1 entnehmbar.

Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Hybridmodul zur Verfügung zu stellen, welches unter Beanspruchung eines geringen Bauraums einen hohen Wirkungsgrad aufweist. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Hybridmodul nach Anspruch 1 und durch die Antriebsanordnung nach Anspruch 10 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen des Hybridmoduls sind in den Unteransprüchen 2-9 angegeben.

Die Merkmale der Ansprüche können in jeglicher technisch sinnvollen Art und Weise kombiniert werden, wobei hierzu auch die Erläuterungen aus der nachfolgenden Beschreibung sowie Merkmale aus den Figuren hinzugezogen werden können, die ergänzende Ausgestaltungen der Erfindung umfassen.

Der Begriff axial bezieht sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung immer auf die Drehachse des Hybridmoduls.

Die Erfindung betrifft ein Hybridmodul für ein Kraftfahrzeug zum Ankoppeln einer Verbrennungskraftmaschine, welches eine erste Antriebswelle und dieser zugeordnet eine erste elektrische Maschine sowie eine erste Kupplungseinrichtung umfasst. Des Weiteren umfasst das Hybridmodul eine zweite Antriebswelle und eine zweite elektrische Maschine sowie eine zweite Kupplungseinrichtung. Zudem weist das Hybridmodul ein Abtriebselement auf. Eine jeweilige Antriebswelle ist über eine jeweilige Kupplungseinrichtung mit dem Abtriebselement verbindbar bzw. verbunden. Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die beiden Kupplungseinrichtungen durch eine Bewegung eines mit beiden Kupplungseinrichtungen mechanisch gekoppelten Betätigungselements gleichzeitig betätigbar sind.

Das Abtriebselement ist vorzugsweise eine Abtriebswelle zur Weiterleitung der anliegenden Drehmomente auf ein Getriebe oder auf antreibende Räder eines Kraftfahrzeuges. Vorzugsweise sind die beiden Kupplungseinrichtungen

ausschließlich zur wechselseitigen Schließung ausgestaltet.

Mit den Kupplungseinrichtungen kann Drehmoment von der

Verbrennungskraftmaschine auf die erste elektrische Maschine übertragen werden und/oder von der Verbrennungskraftmaschine auf die zweite elektrische Maschine übertragen werden.

Der Vorteil des erfindungsgemäßen Hybridmoduls liegt insbesondere darin, dass zum Betrieb der beiden Kupplungseinrichtungen lediglich eine Betätigungseinrichtung erforderlich ist, welche mit einer axialen Bewegung des Betätigungselements in der Lage ist, eine der Kupplungseinrichtungen zu schließen und dadurch die andere Kupplungseinrichtung zu öffnen.

Derart kann in einfacher Weise ein gefordertes Konzept umgesetzt werden, bei dem im Verbrennungsmotorbetrieb eine der beiden elektrischen Maschinen nicht als Antrieb dient und nicht im Generatorbetrieb läuft. Entsprechend ist keine Energie aufzubringen, um diese elektrische Maschine bzw. ihren Rotor in Rotation zu versetzen. Mit anderen Worten sorgt die vorliegende Erfindung dafür, dass eine ansonsten leerlaufende elektrische Maschine abgekoppelt werden kann.

In einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridmoduls ist vorgesehen, dass der Rotor der ersten elektrischen Maschine drehfest mit der ersten Antriebswelle verbunden ist und der Rotor der zweiten elektrischen Maschine drehfest mit dem Abtriebselement verbunden ist.

Das bedeutet, dass die erste Antriebswelle fest mit dem Rotor der ersten elektrischen Maschine verbunden ist und an die erste Kupplungseinrichtung angeschlossen ist.

Die zweite elektrische Maschine ist direkt dem Abtriebselement bzw. der Abtriebswelle zugeordnet.

In weiterer vorteilhafter Ausgestaltung des Hybridmoduls ist vorgesehen, dass die erste Kupplungseinrichtung und die zweite Kupplungseinrichtung beide Bestandteile einer Doppelkupplungsvorrichtung sind, die einen für die beiden

Kupplungseinrichtungen gemeinsamen Außenlamellenträger aufweist. Bei Ausführung der Doppelkupplungsvorrichtung mit gemeinsamem Außenlamellenträger sind an der ersten Antriebswelle und dem Abtriebselement angeschlossene Bestandteile der beiden Kupplungseinrichtungen Innenlamellenträger. Dabei ist die Erfindung nicht auf die erwähnte Anbindung der Antriebs-bzw. Abtriebsseite an Innenlamellenträger und Außenlamellenträger eingeschränkt, sondern Innenlamellenträger und

Außenlamellenträger können auch der jeweils anderen Seite zugeordnet sein. Das bedeutet, dass die Doppelkupplungsvorrichtung derart konzipiert ist, dass immer nur eine der beiden Kupplungseinrichtungen geschlossen ist, wobei in diesem

geschlossenen Zustand die andere Kupplungseinrichtung geöffnet ist. Die Betätigung einer der beiden Kupplungseinrichtungen führt automatisch auch zur Betätigung der anderen Kupplungseinrichtung, sodass die wechselseitige Betätigung gewährt ist.

In einer günstigen Ausgestaltung des Hybridmoduls weisen die beiden

Kupplungseinrichtungen ein Verbindungselement auf, welches mit dem

Betätigungselement mechanisch verbunden ist und oder welches das

Betätigungselement zumindest teilweise ausbildet, und mit welchem Anpressplatten der ersten Kupplungseinrichtung und der zweiten Kupplungseinrichtung axial fest verbindbar oder verbunden sind, sodass eine axiale Verlagerung axiale Freigabe der ersten Anpressplatte gleichzeitig zur axialen Verlagerung oder axialen Freigabe der zweiten Anpressplatte führt, sodass eine gleichzeitige Betätigung der

Kupplungseinrichtungen mit gegensätzlicher Funktion realisierbar ist. Die

gegensätzlichen Funktionen sind jeweils das Öffnen und Schließen der jeweiligen Kupplungseinrichtungen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung ist, dass lediglich eine Betätigungseinrichtung bzw. ein Aktor zur Betätigung der beiden

Kupplungseinrichtungen benötigt wird, welche bzw. welcher auf das

Betätigungselement bzw. auf das Verbindungselement vorzugsweise mit einer axialen Kraft wirkt.

Als einen festen Bestandteil kann das Hybridmodul eine Betätigungseinrichtung aufweisen, welche zur gleichzeitigen Betätigung der ersten Kupplungseinrichtung sowie auch der zweiten Kupplungseinrichtung eingerichtet ist.

Vorzugsweise ist dabei die Betätigungseinrichtung derart angeordnet und eingerichtet, dass mit ihr eine Betätigungskraft auf das Betätigungselement zwecks dessen

Verschiebung aufbringbar ist. Insbesondere können die Betätigungseinrichtung und das Betätigungselement derart eingerichtet sein, dass eine unmittelbare

Kraftübertragung realisierbar ist.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Hybridmoduls ist vorgesehen, dass wenigstens eine der Kupplungseinrichtungen eine

Federeinrichtung, insbesondere eine Tellerfeder, aufweist, deren Federkraft bei Spannung der Federeinrichtung eine Schließung einer der beiden Kupplungseinrichtungen unterstützt und/oder bewirkt und eine Öffnung der jeweils anderen Kupplungseinrichtung unterstützt und/oder bewirkt.

Dabei kann sowohl die erste Kupplungseinrichtung eine erste Federeinrichtung aufweisen als auch die zweite Kupplungseinrichtung eine zweite Federeinrichtung aufweisen, wobei die erste Federeinrichtung als auch die zweite Federeinrichtung die Schließung der ersten Kupplungseinrichtung unterstützt und/oder bewirkt und die Öffnung der zweiten Kupplungseinrichtung unterstützt und/oder bewirkt.

Vorzugsweise ist dabei die von der ersten Federeinrichtung bewirkte erste Federkraft deutlich geringer als die Kraft, die zur vollständigen Schließung der zweiten

Kupplungseinrichtung von der Betätigungseinrichtung aufzubringen ist. Dies hat den Vorteil, dass von der Betätigungseinrichtung insgesamt, d.h. zur Betätigung beider Kupplungseinrichtungen in beide Richtungen, eine Betätigungskraft mit geringer Schwankungsbreite aufzubringen ist. Entsprechend gering fällt der aufzubringende Steuerungsaufwand aus und die Betätigungseinrichtung ist mit entsprechend einfachen Mitteln realisierbar.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Flybridmoduls ist vorgesehen, dass die zweite Kupplungseinrichtung einen zweiten Innenlamellenträger aufweist, der mit dem Abtriebselement drehfest und axial verschiebbar verbunden ist, wobei das Flybridmodul weiterhin eine Druckfedereinrichtung, insbesondere eine

Schraubenfeder, aufweist, welche sich axial an dem Abtriebselement abstützt und gegen den zweiten Innenlamellenträger drückt, der sich wiederum axial an einem der ersten Kupplungseinrichtung und zweiten Kupplungseinrichtung gemeinsamen

Kupplungsträger abstützt. Dieser gemeinsame Kupplungsträger wiederum kann sich axial direkt oder indirekt an der ersten Antriebswelle abstützen. Vorzugsweise befindet sich axial zwischen dem Innenlamellenträger und dem Kupplungsträger und zwischen dem Kupplungsträger und der ersten Antriebswelle jeweils ein Rotationslager, welches der axialen Übertragung der von der Druckfedereinrichtung aufgebrachten axialen Kraft dient. Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine und einem erfindungsgemäßen Hybridmodul sowie mit einem Getriebe, wobei das Hybridmodul mit der

Verbrennungskraftmaschine und dem Getriebe mechanisch über

Kupplungseinrichtungen des Hybridmoduls verbunden ist.

Die oben beschriebene Erfindung wird nachfolgend vor dem betreffenden technischen Hintergrund unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen, welche bevorzugte Ausgestaltungen zeigen, detailliert erläutert. Die Erfindung wird durch die rein schematischen Zeichnungen in keiner Weise beschränkt, wobei anzumerken ist, dass die in den Zeichnungen gezeigten Ausführungsbeispiele nicht auf die dargestellten Maße eingeschränkt sind. Es ist dargestellt in

Figur 1 : ein Teilschnitt eines erfindungsgemäßen Hybridmoduls,

Figur 2: ein Kraft-Weg-Diagramm mit dargestellten Kennlinien der ersten

Federeinrichtung und der Betätigungseinrichtung, und

Figur 3: ein Kraft-Weg-Diagramm mit dargestellter Summen-Kennlinie.

Das in Figur 1 dargestellte erfindungsgemäße Hybridmodul umfasst in einem

Gehäuse 1 , welches hier nur angedeutet ist, auf einer gemeinsamen Rotationsachse 2 eine erste Antriebswelle 10, auf der der Rotor 12 einer ersten elektrischen Maschine 11 drehfest gelagert ist.

Auf einem Abtriebselement 30 in Form einer Abtriebswelle sitzt drehfest der Rotor 22 einer zweiten elektrischen Maschine 21. Die erste Antriebswelle 10und das

Abtriebselement 30 sind rotationssymmetrisch zueinander positioniert. Eine zweite Antriebswelle 20 ist dafür vorgesehen, mechanisch, gegebenenfalls über eine

Trennkupplung, mit einer Verbrennungskraftmaschine, die ebenfalls Bestandteil des Hybridmoduls sein kann, verbunden zu werden.

Die erste Antriebswelle 10 ist über eine erste Kupplungseinrichtung 13 mit einem gemeinsamen Kupplungsträger 51 verbunden. Ebenso ist das Abtriebselement 30, über eine zweite Kupplungseinrichtung 23 mit dem gemeinsamen Kupplungsträger 51 verbunden. Dieser gemeinsame Kupplungsträger 51 ist über eine Verzahnung 31 mit der zweiten Antriebswelle 20drehfest verbunden.

In der hier dargestellten Ausführungsform bilden die erste Kupplungseinrichtung 13 und die zweite Kupplungseinrichtung 23 zusammen eine Doppelkupplungsvorrichtung 50 aus. Diese Doppelkupplungsvorrichtung 50 umfasst einen den beiden

Kupplungseinrichtungen 13,23 gemeinsamen Außenlamellenträger 52, der drehfest, hier verschweißt, mit dem gemeinsamen Kupplungsträger 51 verbunden ist.

Die erste Antriebswelle 10 selbst bildet einen ersten Innenlamellenträger 53 aus, an dem Innenlamellen der ersten Kupplungseinrichtung 13 angeordnet sind, alternierend mit am Außenlamellenträger 52 axial verschieblich angeordneten Außenlamellen der ersten Kupplungseinrichtung 13.

In ähnlicher Weise trägt ein zweiter Innenlamellenträger 54, der über eine drehfeste Verbindung 55 mit dem Abtriebselement 30gekoppelt ist, Innenlamellen der zweiten Kupplungseinrichtung 23, die alternierend mit Außenlamellen der zweiten

Kupplungseinrichtung 23 angeordnet sind. Die Außenlamellen der zweiten

Kupplungseinrichtung 23 sind dabei axial verschieblich am Außenlamellenträger 52 angeordnet.

Eine erste Anpressplatte 14 der ersten Kupplungseinrichtung 13 ist bei axialer Anlage an einem Anschlagpunkt axial fest mit einem Verbindungselement 56, welches auch als Druckstück bezeichnet wird, mit einer zweiten Anpressplatte der zweiten

Kupplungseinrichtung 23 gekoppelt. Derart können beide Anpressplatten 14,24 immer nur zusammen axial verlagert werden, so dass bei Betätigung einer

Kupplungseinrichtung 13,23 in einer Funktionsweise automatisch die jeweils andere Kupplungseinrichtung 13,23 in der entgegengesetzten Funktionsweise betätigt wird. Das bedeutet, dass bei einer Schließung der ersten Kupplungseinrichtung 13 automatisch die zweite Kupplungseinrichtung 23 geöffnet wird, und umgekehrt. Derart ist sichergestellt, dass bei Betrieb der zweiten elektrischen Maschine21 die erste elektrische Maschine 11 von dem Abtriebselement 30 bzw. der Abtriebswelle abgekoppelt ist und demzufolge keine Energie zur Realisierung einer Drehbewegung des ersten Rotors sowie zur Überwindung der dort auftretenden magnetischen Kräfte erbracht werden muss. Dabei ist das vorliegende erfindungsgemäße Flybridmodul nicht auf diese Ausführungsform eingeschränkt, sondern es kann auch vorgesehen sein, dass jeder Kupplungseinrichtung 13,23 eine eigene Betätigungseinrichtung zugeordnet ist, wobei allerdings auch dann diese extra Betätigungseinrichtungen derart ausgestaltet und angeordnet sein sollten, dass die beiden

Kupplungseinrichtungen 13,23 gleichzeitig mit entgegengesetzter Funktionsweise betätigt werden können.

Zur Betätigung der hier dargestellten Doppelkupplungsvorrichtung 50 ist eine hier nicht extra dargestellte Betätigungseinrichtung vorgesehen, welche sich vorzugsweise am Gehäuse 1 abstützt. Die Betätigungseinrichtung kann insbesondere ein

hydraulisches System oder auch ein elektromechanisches System sein. Die von der Betätigungseinrichtung aufgebrachte Betätigungskraft 41 in axialer Richtung ist in Figur 1 ersichtlich, die auf ein Betätigungselement 40 wirkt, welches sich axial an einem Drehlager 57 abstützt.

Das Drehlager 57 stützt sich wiederum axial an dem Verbindungselement 56 ab, welches axial fest mit den Anpressplatten 14,24 der beiden Kupplungseinrichtungen 13,23 verbindbar bzw. verbunden ist. Derart kann durch Ausübung der

Betätigungskraft 41 eine gleichzeitige Betätigung der beiden Kupplungseinrichtungen 13,23 erfolgen.

In der hier dargestellten Ausführungsform ist der ersten Kupplungseinrichtung 13 eine erste Federeinrichtung 15 in Form einer ersten Tellerfeder zugeordnet; und der zweiten Kupplungseinrichtung 23 ist eine zweite Federeinrichtung 25 in Form einer zweiten Tellerfeder zugeordnet. Die erste Federeinrichtung 15 bewirkt eine erste Federkraft 16 in derselben Richtung wie die von der zweiten Federeinrichtung 25 bewirkte zweite Federkraft 26.

Das bedeutet, dass beide Federeinrichtungen 15,25 in Richtung der Schließung der ersten Kupplungseinrichtung 13 und Öffnung der zweiten Kupplungseinrichtung 23 wirken. In der hier dargestellten Ausführungsform ist vorgesehen, dass im

Wesentlichen die erste Federeinrichtung 15 die Öffnung der zweiten

Kupplungseinrichtung 23 über einen ersten Teilweg bewirkt und die zweite

Federeinrichtung 25 die Öffnung über einen zweiten Teilweg bewirkt.

Die zweite Federeinrichtung 25 sichert zudem ab, dass das Verbindungselement 56 nicht vom Drehlager 57 abhebt. Zudem umfasst das hier dargestellte Hybridmodul eine Druckfedereinrichtung 60 in Form einer Schraubenfeder, die sich indirekt am Gehäuse 1 axial abstützt. An der axial gegenüberliegenden Seite drückt die Druckfedereinrichtung 60 gegen den zweiten Innenlamellenträger 54, der sich wiederum axial an einem ersten

Rotationslager 61 abstützt. Dieses erste Rotationslager 61 stützt sich selbst am gemeinsamen Kupplungsträger 51 axial ab, der sich wiederum über ein zweites Rotationslager 62 an der ersten Antriebswelle 10 axial abstützt. Dadurch lassen sich in einfacher Weise gegebenenfalls im Hybridmodul bzw. in den einzelnen Bauteilen vorhandene Toleranzen und durch ständige Druckkraftbeaufschlagung in axialer Richtung reduzieren. Zudem werden die beteiligten Lager, nämlich das Drehlager 57 sowie das erste Rotationslager 61 und das zweite Rotationslager 62, axial

vorgespannt, sodass sie ein nur noch geringes bzw. kein Axialspiel mehr aufweisen.

Zur Schmierung der Doppelkupplungsvorrichtung 50 sind in der ersten Antriebswelle 10 Bohrungen 63 zur Ermöglichung des Transports von Schmiermitteln, die auch der Kühlung dienen können, integriert.

Eine Relativ-Rotationsbewegung zwischen der zweiten Antriebswelle 20 und dem koaxial angeordneten Abtriebselement 30 wird durch ein Nadellager 64 gewährleistet. Die dargestellten Kupplungseinrichtungen 13,23 sind nicht auf Lamellenkupplungen eingeschränkt, sondern es lassen sich stattdessen auch andere reibschlüssig arbeitende Kupplungen oder auch formschlüssig wirkende Kupplungen einsetzen.

Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Diagramme zeigen typische Kennlinien des Kraft-Weg-Verlaufs einer Federeinrichtung sowie der angeschlossenen

Betätigungseinrichtung.

In Figur 2 ist dabei die Kennlinie 70 der ersten Tellerfeder, die hier als erste

Federeinrichtung 15 vorgesehen ist, dargestellt. Dabei ist der Betriebspunkt K1 ersichtlich, bei dem die erste Kupplungseinrichtung 13 vollständig geschlossen ist. Bei Betätigung der ersten Kupplungseinrichtung 13 durch axiale Verschiebung der ersten Anpressplatte 14 entlang der Richtung der Betätigungskraft 41 über einen im

Diagramm in Figur 2 dargestellten positiven Weg s verändert sich die von der ersten Federeinrichtung 15 bzw. ersten Tellerfeder aufgebrachte Kraft F. Es ist ersichtlich, dass nach einem kurzzeitigen Anstieg der Kraft F diese bei weiterer Vergrößerung des Weges s deutlich geringer wird.

Weiterhin ist in Figur 2 die Kennlinie 80 der Betätigungseinrichtung dargestellt. Es ist ersichtlich, dass nach zunächst geringer benötigter Kraft F zur Zurücklegung eines relativ langen Weges s ein Knick in der Kennlinie 80 erfolgt, und dann die Kennlinie 80 einen steileren Anstieg aufweist. Dies ist dadurch begründet, dass bei Schließung der zweiten Kupplungseinrichtung 23 nach zunächst erfolgtem Zusammenschieben der Lamellen der zweiten Kupplungseinrichtung 23 und Kontaktieren der Lamellen diese mit verstärkter Kraft F zusammengedrückt werden müssen, um einen weiteren

Betätigungsweg zu realisieren und um entsprechend eine hohe axiale Anpresskraft zu übertragen, die die Übertragung eines hohen Reibmomentes gewährleistet.

Das Maß des Anstieges der Kennlinie 80 wird durch die Bauteilsteifigkeiten der beteiligten Bauelemente sowie durch die Kompression der Beläge der Lamellen sowie der wirkenden zweiten Federeinrichtung 25 beeinflusst.

Hier ist weiterhin der Punkt K2 ersichtlich, der den Weg-Punkt verdeutlicht, bei dem die zweite Kupplungseinrichtung 23 vollständig geschlossen ist. Für das hier dargestellte Ausführungsbeispiel beträgt dieser Weg s 1 ,8 mm, der neben den von den Lamellen zurückzulegenden Wegen auch von den Toleranzen der

Kupplungseinrichtungen 13,23 abhängig ist.

Es ist erkennbar, dass bei dem zur Schließung der zweiten Kupplungseinrichtung 23 zurückgelegten Weg s die von der ersten Federeinrichtung 15 bzw. der ersten

Tellerfeder aufgebrachte Kraft F bereits relativ gering ist. Diese relativ geringe Kraft F ist aber ausreichend, um bei Aufhebung der von der Betätigungseinrichtung bewirkten Betätigungskraft 41 eine selbsttätige Rückstellung in die Ausgangsposition vornehmen zu können und dabei die Reibung im System zu überwinden.

Das erfindungsgemäße Hybridmodul kann des Weiteren mit einer Einrichtung zur Schlupferkennung ausgestaltet sein, mit der die Kupplungseinrichtungen 13,23 gegebenenfalls auch automatisch gesteuert betätigt werden können und mit der die herrschenden Anpresskräfte in den Kupplungseinrichtungen 13,23 eingestellt werden können. Figur 3 zeigt das rechnerische Ergebnis einer Addition der beiden zu Figur 2 erläuterten Kennlinien 70, 80, wobei ersichtlich ist, dass die zur Realisierung der beiden charakteristischen Punkte K1 und K2 benötigten Kräfte F nur unwesentlich voneinander differieren. Zudem ist ersichtlich, dass die Summen-Kennlinie 90 in Figur 2 nur geringe Schwankungen zwischen den beiden Punkten K1 und K2 aufweist. In entsprechender Weise wird deutlich, dass eine vorzusehende Betätigungseinrichtung im Wesentlichen für nur einen relativ geringen, zu realisierenden Kraftbereich eingerichtet sein muss. Mit dem hier vorgeschlagenen Flybridmodul wird eine Antriebseinrichtung für ein Kraftfahrzeug zur Verfügung gestellt, die mit Beanspruchung eines geringen

Bauraums einen energieeffizienten Betrieb in mehreren unterschiedlichen

Betriebsmodi bietet.

Bezuqszeichenliste

1 Gehäuse

2 Rotationsachse

10 erste Antriebswelle

11 erste elektrische Maschine

12 Rotor der ersten elektrischen Maschine

13 erste Kupplungseinrichtung

14 erste Anpressplatte

15 Erste Federeinrichtung

16 Erste Federkraft

20 zweite Antriebswelle

21 zweite elektrische Maschine

22 Rotor der zweiten elektrischen Maschine

23 zweite Kupplungseinrichtung

24 zweite Anpressplatte

25 zweite Federeinrichtung

26 zweite Federkraft

30 Abtriebselement

31 Verzahnung

40 Betätigungselement

41 Betätigungskraft

50 Doppelkupplungsvorrichtung

51 Gemeinsamer Kupplungsträger

52 Außenlamellenträger

53 Erster Innenlamellenträger

54 Zweiter Innenlamellenträger

55 drehfeste Verbindung

56 Verbindungselement

57 Drehlager

60 Druckfedereinrichtung

61 Erstes Rotationslager 62 Zweites Rotationslager

63 Bohrung für Schmiermittel

64 Nadellager

70 Kennlinie der ersten Tellerfeder

80 Kennlinie der Betätigungseinrichtung

90 Summen-Kennlinie der ersten Tellerfeder und der Betätigungseinrichtung