| (19) |
 |
|
(11) |
EP 1 499 513 B9 |
| (12) |
KORRIGIERTE EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
|
Hinweis: Bibliographie entspricht dem neuesten Stand |
| (15) |
Korrekturinformation: |
|
Korrigierte Fassung Nr. 1 (W1 B1) |
|
Korrekturen, siehe Ansprüche DE |
| (48) |
Corrigendum ausgegeben am: |
|
07.01.2009 Patentblatt 2009/02 |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
|
31.08.2005 Patentblatt 2005/35 |
| (22) |
Anmeldetag: 25.04.2003 |
|
| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC):
|
| (86) |
Internationale Anmeldenummer: |
|
PCT/EP2003/004356 |
| (87) |
Internationale Veröffentlichungsnummer: |
|
WO 2003/093045 (13.11.2003 Gazette 2003/46) |
|
| (54) |
HYBRIDANTRIEBSSYSTEM MIT HYDRODYNAMISCHER KUPPLUNG, INSBESONDERE FUER KRAFTFAHRZEUGE
HYBRID DRIVE SYSTEM COMPRISING A HYDRODYNAMIC CLUTCH, PARTICULARLY FOR MOTOR VEHICLES
SYSTEME D'ENTRAINEMENT HYBRIDE A ACCOUPLEMENT HYDRODYNAMIQUE, NOTAMMENT POUR VEHICULES
A MOTEUR
|
| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
|
AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LI LU MC NL PT RO SE SI SK TR |
| (30) |
Priorität: |
29.04.2002 DE 10219080
|
| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
|
26.01.2005 Patentblatt 2005/04 |
| (73) |
Patentinhaber: Voith Turbo GmbH & Co. KG |
|
89522 Heidenheim (DE) |
|
| (72) |
Erfinder: |
|
- MENNE, Achim
74564 Crailsheim (DE)
- HÖLLER, Heinz
74564 Crailsheim (DE)
- ZIMMERMANN, Volker
89520 Heidenheim (DE)
- KLEMENT, Werner
89520 Heidenheim (DE)
|
| (74) |
Vertreter: Koch-Huld, Annegret Christa |
|
Dr. Weitzel & Partner,
Friedenstrasse 10 D-89522 Heidenheim D-89522 Heidenheim (DE) |
| (56) |
Entgegenhaltungen: :
EP-A- 0 913 598 WO-A-02/085659 DE-A- 4 007 424 DE-A- 10 015 681 US-A- 4 743 776
|
EP-A- 0 913 601 DE-A- 3 137 197 DE-A- 4 225 315 US-A- 4 407 398 US-A- 5 697 466
|
|
| |
|
|
|
|
| |
|
| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Antriebssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, im einzelnen
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 bzw. 11.
[0002] Beispielsweise die
DE-A-42 25 315 zeigt ein Antriebssystem insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit den folgenden Merkmalen:
einem Antriebsaggregat und wenigstens einer, mit dem Antriebsaggregat gekoppelten
Leistungsübertragungseinheit;
einer, mit dem Antriebsaggregat wenigstens mittelbar gekoppelten elektrischen Maschine;
gekennzeichnet durch die folgenden Merkmale:
die Leistungsübertragungseinheit umfaßt wenigstens ein Anfahrelement in Form eines
hydrodynamischen wandlers und eine Überbrückungskupplung;
der Rotor bzw. Läufer der elektrischen Maschine ist koaxial zum hydrodynamischen wandler
angeordnet und mit dieser drehfest koppelbar.
[0003] Antriebssysteme, insbesondere mechanische Antriebssysteme mit integrierter elektrischer
Maschine in der Funktion eines Startergenerators, sind in einer Vielzahl von Ausführungen
bekannt. Stellvertretend wird auf eine Zusammenfassung von Dr.-Ing. Wolfgang Reick,
LuK GmbH & Co, Bühl: "Startergenerator im Antriebsstrang", veröffentlicht unter http://www.luk.de/Bibliothek/Vortraege.html,
verwiesen. Unter einem derartigen Startergenerator wird dabei eine elektrische Maschine
verstanden, deren Rotor direkt auf der Kurbelwelle befestigt ist oder aber parallel
zu dieser angeordnet und sowohl als Generator als auch als Motor arbeiten kann. Die
elektrische Maschine wird zum Starten der Verbrennungskraftmaschine und ferner als
Generator zur Energierückgewinnung aus dem Antriebssystem eingesetzt. Insbesondere
die Energierückgewinnung, beispielsweise im Schub- bzw. Schleppbetrieb, gewinnt immer
stärkere Bedeutung aufgrund des stark steigenden Bedarfes an elektrischer Energie
im Fahrzeug aufgrund der ständigen Erhöhung der Anzahl der elektrisch angetriebenen
Komponenten. Da zur Realisierung dieser Funktionen eine bestimmte Dimensionierung
der elektrischen Maschine erforderlich ist und damit das System nicht besonders preisgünstig
angeboten werden kann, werden zunehmend weitere Funktionen dieser Einheit zugeordnet.
Derartige Zusatzfunktionen sind: Start-/Stoppfunktion bei leisem Start, Direktstart,
Impulsstart, Booster, Energierückgewinnung im Schub, aktive Synchronisation und die
Dämpfung. Die Anordnung der elektrischen Maschine kann dabei koaxial oder exzentrisch
zur Kopplung zwischen Verbrennungskraftmaschine und Antriebsstrang, in der Regel Getriebe,
erfolgen. Je nach Anordnung wird die elektrische Maschine über eine oder zwei Kupplungen
vom Antriebsstrang trennbar angeordnet. Eine Ausführung eines Startergenerators bei
Automatikgetrieben mit Wandler ist auf Seite 53 dieses Aufsatzes zu finden. Bei dieser
ist der Startergenerator dem hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler zugeordnet.
Im Bauraum der heutigen Lock-up-Kupplung wird dabei lediglich noch eine weitere zweite
Kupplung integriert, die den Motor vom Pumpengehäuse trennen kann. Die erste Kupplung
dient dabei der Verbindung zwischen Kurbelwelle und dem Rotor, die zweite Kupplung
stellt die übliche Lock-up-Kupplung dar. Wird die erste Kupplung geöffnet, kann der
Verbrennungsmotor abgestellt werden und die elektrische Maschine wird immer noch betrieben.
Es lassen sich also damit alle Zustände realisieren, welche mit einer 2-Kupplungs-Lösung
möglich sind, d. h. insbesondere die Funktion als Booster sowie Starter und der Energierückgewinnung.
Ein wesentlicher Nachteil des Einsatzes eines Wandlers im Automatgetriebe besteht
dabei, daß insbesondere auch bei tiefen Temperaturen trotz der Möglichkeit des Direktstartes
oder eines Impulsstartes über die elektrische Maschine die Leistungsübertragung gerade
im unteren Gang über den hydrodynamischen Wandler sehr unbefriedigend ist. Die Vorteile,
die sich durch den Einsatz des Startergenerators ergeben, werden durch das schlechte
Kaltstartverhalten in diesem Zustand wieder zunichte gemacht, was insbesondere für
den Einsatz in Automatgetrieben oder automatisierten Schaltgetrieben in entsprechenden
Breitenkreisen mit zeitweise sehr tiefen Temperaturen problematisch werden kann. Ferner
baut die gesamte Einheit aus elektrischer Maschine und Anfahrkomponente in axialer
und radialer Richtung sehr breit. Der erforderliche Bauraum ist dabei im wesentlichen
durch den zum Einbau des hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandiers geforderten
Bauraum und damit den noch zur Verfügung stehenden Integrationsmöglichkeiten für die
elektrische Maschine bedingt. Ein weiterer wesentlicher Nachteil besteht in der nicht
gegebenen Möglichkeit der Anpassung der Leistungsaufnahme und der Steuerbarkeit der
Leistungsaufnahme des hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandlers. Damit wird in
allen Betriebszuständen sofort von diesem die maximal mögliche Leistung aufgenommen,
was unter Umständen zu einem unerwünschten Fahrverhalten während des Anfahrvorganges
und eventuell auch zum Abwürgen der Antriebsmaschine führen kann.
[0004] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Antriebssystem der eingangs genannten
Art derart weiterzuentwickeln, daß die genannten Nachteile vermieden werden. Im einzelnen
ist auf eine Lösung mit verbessertem Kaltstartverhalten abzustellen. Die Lösung soll
femer für jegliche Art von Getrieben, insbesondere automatisierte Schaltgetriebe,
Schaltgetriebe und CVTs geeignet sein und sich durch einen geringeren Bauraum in axialer
als auch in radialer Richtung gegenüber den Ausführungen aus dem Stand der Technik
auszeichnen.
[0005] Die erfindungsgemäße Lösung ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 bzw. 11 charakterisiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen wiedergegeben.
[0006] Ein Antriebssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem Antriebsaggregat und
wenigstens einer, mit dem Antriebsaggregat gekoppelten Leistungsübertragungseinheit
und einer, mit dem Antriebsaggregat wenigstens mittelbar gekoppelten elektrischen
Maschine ist erfindungsgemäß derart gestaltet, daß die Leistungsübertragungseinheit
frei von einem hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler ist und statt dessen eine
hydrodynamische Kupplung umfaßt, welcher die elektrische Maschine zugeordnet ist.
Die elektrische Maschine ist dabei koaxial zur hydrodynamischen Kupplung angeordnet
und mit dieser drehfest verbindbar. Dies bedeutet, daß der Rotor entweder ständig
drehfest mit der hydrodynamischen Kupplung verbunden ist oder aber nur zeitweise.
Bei der hydrodynamischen Kupplung handelt es sich um eine hydrodynamische Komponente,
welche durch das Vorhandensein zweier Schaufelräder, eines Primärschaufelrades und
eines Sekundärschaufelrades, charakterisiert ist, die miteinander einen in der Regel
torusförmigen Arbeitsraum bilden. Die hydrodynamische Kupplung ist dabei frei von
weiteren Schaufelrädern, beispielsweise einem Leitrad. Die Funktion der hydrodynamischen
Kupplung besteht in der Leistungsübertragung bei Momentengleichheit zwischen Primärschaufelrad
und Sekundärschaufelrad, wobei mit dieser Komponente im Gegensatz zum hydrodynamischen
Drehzahl-/Drehmomentwandler nur eine Drehzahlwandlung vorgenommen werden kann.
[0007] Die Erfinder haben erkannt, daß zur Ausschaltung der Probleme einer Ausführung gemäß
dem Stand der Technik die hydrodynamische Komponente in Form des hydrodynamischen
Drehzahl-/Drehmomentwandlers durch eine hydrodynamische Kupplung ersetzt werden kann,
da diese gerade bei tiefen Temperaturen, d. h. im kalten Zustand, durch eine wesentlich
geringere Leistungsaufnahme als der hydrodynamische Wandler charakterisiert ist. Ferner
bietet die Verwendung einer hydrodynamischen Kupplung den Vorteil, daß die erforderliche
Baulänge in axialer als auch in radialer Richtung minimiert werden kann, wobei dieser
Effekt durch die Ausbildung einer Schrägbeschaufelung noch zusätzlich erhöht werden
kann. Die geringere Leistungsaufnahme beim Start mit kaltem Betriebsmittel wird durch
die Ausbildung einer freien Strömung gegenüber dem Wandler mit Zwangsströmung im torusförmigen
Arbeitsraum ermöglicht.
[0008] Ein weiterer wesentlicher Systemvorteil einer Kombination aus einem hydrodynamischen
Anfahrelement in Form einer hydrodynamischen Kupplung, welche mit einer elektrischen
Maschine in der Funktion eines Startergenerators gekoppelt ist, wobei der Rotor bzw.
Läufer dieser elektrischen Maschine koaxial zur hydrodynamischen Kupplung angeordnet
ist, besteht im zusätzlich gewonnenen Bauraum sowohl in radialer als auch axialer
Richtung, welcher für andere Komponenten genutzt werden kann. Damit ergeben sich absolut
effiziente Integrationsvorteile gegenüber einer Lösung mit hydrodynamischen Drehzahl-/Drehmomentwandler,
womit insbesondere den erhöhten Anforderungen an den immer mehr verkürzt zur Verfügung
stehenden Bauraum beim Einsatz von Antriebssystemen für Fahrzeuge Rechnung getragen
werden kann.
[0009] Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist die hydrodynamische Kupplung wenigstens
mit Teilfüllung betreibbar. Dies bedeutet, daß zur vollen Funktionsfähigkeit keine
Vollfüllung vorliegen muß und femer mit der hydrodynamischen Kupplung die Drehzahl
auf der Abtriebsseite, d. h. des mit dem Sekundärschaufelrad gekoppelten Teiles, und/oder
die Drehzahl der mit dem Primärschaufelrad gekoppelten Teile des Antriebsstranges
aktiv gesteuert oder geregelt werden können. Dies bietet den Vorteil, daß hier aktiv
auf unterschiedliche Leistungsanforderungen reagiert werden kann. Zu diesem Zweck
ist die hydrodynamische Kupplung vorzugsweise steuerbar, wobei die Steuerung über
die Änderung des Füllungsgrades erfolgt. Demgemäß ist eine Einrichtung zur Beeinflussung
des Füllungsgrades der hydrodynamischen Kupplung vorgesehen. Diese kann vielgestaltig
ausgeführt sein. Stellvertretend sei hier nur eine Ausführung einer hydrodynamischen
Kupplung mit einem, dem im torusförmigen Arbeitsraum sich einstellenden Strömungskreislauf
zugeordneten geschlossenen Kreislauf, welcher außerhalb des torusförmigen Arbeitsraumes
geführt und der druckdicht ausgeführt ist, genannt. Der geschlossene Kreislauf ist
dabei mit einer Betriebsmittelversorgungsquelle gekoppelt, wobei auch diese Kopplung
druckdicht erfolgt. Vorzugsweise ist die Betriebsmittelquelle in Form eines Betriebsmittelsumpfes
ausgeführt, wobei die Änderung des Füllungsgrades durch das Aufbringen eines Beeinflussungsdrubkes
auf den Betriebsmittelspiegel vorgenommen wird. Als Betriebsmittelsumpf kann dabei
ein separates Betriebsmittelversorgungssystem, beispielsweise eine Ölwanne, bei Integration
der hydrodynamischen Kupplung als Anfahrkomponente in einer Getriebebaueinheit, der
Betriebsmittelsumpf der Getriebebaueinheit oder ein, der Anfahrkomponente der hydrodynamische
Kupplung separat zugeordneter, Betriebsmittelsumpf verwendet werden. Neben der Steuerbarkeit
der hydrodynamischen Kupplung kann diese auch in Regelvorgänge integriert sein, beispielsweise
kann eine Regelung des Füllungsgrades und damit der Leistungsaufnahme erfolgen.
[0010] Die hydrodynamische Kupplung fungiert als Anfahrkomponente und ist entweder direkt
oder beispielsweise unter Zwischenschaltung eines Schwungrades mit dem Antriebsaggregat,
welches in der Regel in der Form einer Verbrennungskraftmaschine ausgeführt ist, gekoppelt.
Die Kopplung erfolgt dabei über das Primärschaufelrad. Mit diesem drehfest verbunden
ist bei einer Vielzahl von Ausführungen eine sogenannte Primärradschale, welche das
Sekundärschaufelrad in axialer und in Umfangsrichtung wenigstens teilweise umschließt.
Das Anfahrelement bildet mit der Überbrückungskupplung eine Anfahreinheit. Dieser
ist in der Regel in räumlicher Anordnung ein Getriebe nachgeschaltet. Beide - die
Anfahreinheit und das Getriebe - bilden dann eine Gesamt-Baueinheit. Dabei kann bei
Lösungen als separat vorgefertigtes Modul die Anfahreinheit mit einem eigenen Gehäuse
ausgebildet sein, wobei dies zur Bildung der Gesamt-Baueinheit aus Anfahreinheit und
Getriebe an das Gehäuse des Getriebes angeflanscht wird. Diese Lösung wird vor allem
für Anfahrelemente in Form von hydrodynamischen Kupplungen mit zusätzlichen Funktionen
und Zuordnung weiterer Elemente gewählt. In diesem Fall ist die Anfahreinheit als
Modul auch eigenständig prüfbar. Bei der Ausführung der Anfahreinheit als eigenständiges
Modul ist die elektrische Maschine mit in diesem integriert. Eine andere Möglichkeit
besteht darin, die Kombination aus Anfahreinheit und elektrischer Maschine in das
Gehäuse des Getriebes mit zu integrieren, wobei in diesem Fall das Getriebegehäuse
mit einer Gehäuseglocke ausgeführt ist, in welche das vorgefertigte Modul - dann in
der Regel ohne eigenes Gehäuse ― einsetzbar ist und mit den Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheiten
des Getriebes gekoppelt werden kann. Der Begriff Getriebe ist sehr allgemein zu verstehen
und beinhaltet jegliche Art von Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheiten, welche einer
Anfahreinheit nachgeschaltet werden und mit dieser gekoppelt sein können. Für den
Einsatz im Fahrzeugbau werden die Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheiten des Getriebes
in der Regel von mechanischen Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheiten gebildet. Bei
diesen handelt es sich in der Regel um Nachschaltstufen, welche beispielsweise von
Planetenradsätzen oder Stirnradsätzen gebildet werden können. Denkbar sind auch Ausführungen
des Getriebes als stufenloses Getriebe, wobei hier in der Regel Zugmittelgetriebe
zum Einsatz gelangen. Damit können auch die Möglichkeiten der stufenlosen Leistungsübertragung
mit denen mit festem Übersetzungsverhältnis kombiniert werden. Die konkrete Ausgestaltung
des Getriebes sowie der Kombination und konstruktiven Zusammenfassung von Anfahreinheit
mit integriertem Startergenerator und Getriebe liegt dabei im Ermessen des Fachmannes
und hängt vom konkreten Einsatzfall und den sich dabei ergebenden Randbedingungen
ab.
[0011] In der Regel ist der hydrodynamischen Kupplung als Anfahrelement parallel eine schaltbare
Kupplung zugeordnet, welche der Überbrückung dient. Diese Überbrückung wird dabei
durch die drehfeste Kopplung zwischen Primärschaufelrad und Sekundärschaufelrad realisiert.
Bei dieser Kopplung handelt es sich in der Regel um eine Reibungskupplung, vorzugsweise
eine Lamellenkupplung.
[0012] Für die Ausgestaltung der drehfesten Kopplung zwischen dem Rotor bzw. Läufer der
elektrischen Maschine mit der hydrodynamischen Kupplung ergeben sich eine Mehrzahl
von Möglichkeiten. Gemäß einer ersten Ausführung ist der Rotor bzw. Läufer der elektrischen
Maschine drehfest mit dem Primärschaufelrad, vorzugsweise der Primärschaufelradschale
gekoppelt. Dabei kann der Rotor bzw. Läufer der elektrischen Maschine mit der Primärschaufelradschale
eine bauliche Einheit bilden, wobei die Primärschaufelradschale und der Läufer entweder
als integrale Baueinheit ausgeführt sind oder aber über Mittel zur drehfesten Verbindung
miteinander gekoppelt werden. In beiden Fällen ist die Verbindung zwischen dem Läufer
bzw. Rotor der elektrischen Maschine und dem Primärschaufelrad der hydrodynamischen
Kupplung frei von Mitteln zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung voneinander, beispielsweise
in Form von schaltbaren Kupplungen. Dies bedeutet, daß immer eine drehfeste Verbindung
zwischen dem Läufer bzw. Rotor der elektrischen Maschine und dem Primärschaufelrad
der hydrodynamischen Kupplung besteht. Die Verbindung zwischen der Verbindung des
Rotors der elektrischen Maschine mit dem Primärschaufelrad der hydrodynamischen Kupplung
und dem Antriebsaggregat kann
- a) frei von Mitteln zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung des Antriebsaggregates
von der Verbindung zwischen elektrischer Maschine und Primärschaufelrad sein oder
aber
- b) Mittel zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung der Verbindung zwischen elektrischer
Maschine und Primärschaufelrad und Antriebsaggregat vorsehen.
[0013] Im erstgenannten Fall ist der Rotor der elektrischen Maschine immer in Triebverbindung
mit dem Antriebsaggregat, insbesondere der Kurbelwelle bei Ausführung als Verbrennungskraftmaschine.
Dies bedeutet, daß in diesem Zustand ein Starten der Verbrennungskraftmaschine möglich
ist. Ferner kann die elektrische Maschine auch kurzzeitig den Verbrennungsmotor unterstützen
und damit als Booster wirken. Die hydrodynamische Kupplung ist während des Startvorganges
vorzugsweise entleert. Im Funktionsmodus Booster ist diese befüllt. In Analogie ist
während des Startvorganges die Überbrückungskupplung vorzugsweise geöffnet.
[0014] Im Schubbetrieb erfolgt eine Leistungsübertragung vom Abtrieb, d. h. in der Regel
über das Getriebe auf die Verbrennungskraftmaschine, und ein Teil der Leistung kann
auch über die elektrische Maschine, welche in diesem Fall als Generator betrieben
wird, in elektrische Leistung umgewandelt und dem Bordnetz zur Verfügung gestellt
werden. Des weiteren erfolgt im Normalbetrieb, d. h. bei Leistungsübertragung von
der Verbrennungskraftmaschine zum Abtrieb, entsprechend der Ansteuerung der elektrischen
Maschine bei angekoppeltem Rotor eine Leistungsentnahme durch die elektrische Maschine,
die in diesem Fall als Generator betrieben wird und die umgewandelte elektrische Leistung
dem Bordnetz oder einer E-nergiespeichereinrichtung zur Verfügung stellt. Um im Schubbetrieb
vollständig die über das Antriebssystem eingebrachte Leistung für die Umwandlung in
elektrische Leistung zu nutzen, können die Schleppverluste durch die Verbrennungskraftmaschine
durch die unter b) beschriebene Lösung minimiert werden, indem die Verbindung zwischen
der elektrischen Maschine und der Antriebsmaschine unterbrochen wird. Der Leistungsanteil,
der ansonsten bei ständiger Verbindung des Rotors der elektrischen Maschine mit der
Verbrennungskraftmaschine im Schubbetrieb durch die innere Reibung der Verbrennungskraftmaschine
aufgebraucht wird, kann in diesem Fall dann zusätzlich noch zur Umwandlung in elektrische
Leistung mitgenutzt werden.
[0015] Für Lösungen mit ständiger drehfester Verbindung zwischen dem Primärschaufelrad der
hydrodynamischen Kupplung und dem Rotor der elektrischen Maschine ergeben sich dabei
für die elektrische Maschine bei Leistungsübertragung zwischen der Verbrennungskraftmaschine
und den sich bei Überbrückung der hydrodynamischen Kupplung ergebenden mechanischen
Leistungszweig die gleichen Funktionsmöglichkeiten, die Unterstützung der Verbrennungskraftmaschine
und ferner im Schubbetrieb die Nutzung der über den Abtrieb eingeleiteten Energie
in den Antriebsstrang zur Umwandlung in elektrische Leistung. In diesem Fall kann
die hydrodynamische Kupplung befüllt bleiben oder aber entleert werden, wobei erstgenannte
Möglichkeit bevorzugt zum Einsatz kommt, da hier auf längere Füllzeiten verzichtet
werden kann.
[0016] Gemäß einer Weiterentwicklung sind zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und
dem Primärschaufelrad der hydrodynamischen Kupplung Mittel zur wahlweisen Kopplung
und Entkopplung, vorzugsweise in Form einer schaltbaren Kupplung, vorgesehen. Diese
Möglichkeit bietet den Vorteil, daß hier keine vollständige Trennung des Antriebsstranges
von der Verbrennungskraftmaschine zur Lösung der Verbindung zwischen Rotor der elektrischen
Maschine und Antriebsaggregat erforderlich ist, sondern die Kopplung zwischen Antriebsaggregat
und hydrodynamischer Kupplung bzw. Überbrückungskupplung bestehen bleiben kann. Allerdings
ist bei Energierückgewinnung im Schubbetrieb auch hier der durch die Verbrennungskraftmaschine
bedingte Leistungsanteil als Verlustleistung zu verbuchen.
[0017] Ferner besteht die Möglichkeit zur Entkoppelung des Antriebsaggregates zwischen dem
Antriebsaggregat und der hydrodynamischen Kupplung eine Einrichtung zur wahlweisen
Unterbrechung oder Realisierung des Leistungsflusses zwischen Antriebsaggregat und
hydrodynamischer Kupplung sowie elektrischer Maschine vorzusehen.
[0018] Alle Einrichtungen zur Kopplung und Entkopplung sind vorzugsweise in Form von schaltbarer
Kupplungen, insbesondere von Lamellenkupplungen ausgeführt.
[0019] Gemäß einem zweiten Lösungsansatz ist die elektrische Maschine drehfest mit dem Sekundärschaufelrad
verbindbar. Diese Möglichkeit der drehfesten Verbindung kann dabei zusätzlich zur
möglichen drehfesten Kopplung mit dem Primärschaufelrad gegeben sein oder aber als
zweite separate Lösungsmöglichkeit. Im erstgenannten Fall ist dabei der Rotor der
elektrischen Maschine drehfest mit dem Eingang der Überbrückungskupplung und dem Primärschaufelrad
gekoppelt. Bei Kopplung mit dem Eingang der Überbrückungskupplung besteht trotzdem
eine drehfeste Verbindung zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und dem Primärschaufelrad,
während der Rotor durch die Überbrückungskupplung vom Sekundärschaufelrad mechanisch
entkoppelt ist. Lediglich bei geschalteter Überbrückungskupplung ist der Rotor der
elektrischen Maschine sowohl mit dem Primärschaufelrad als auch dem Sekundärschaufelrad
drehfest verbunden. Zur Trennung des Rotors von der Antriebsmaschine ist entweder
- a) eine Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung des Rotors vom Primärschaufelrad
in der Verbindung zwischen Primärschaufelrad und Rotor und/oder
- b) eine Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkoppelung der drehfesten Verbindung
von Rotor und Primärschaufelrad von der Antriebsmaschine
vorgesehen. Dabei kann die Variante b) auch mit a) kombiniert werden. Die Funktion
der Überbrückungskupplung wird im unter a) genannten Fall dann von beiden, der dem
Rotor vorgeschalteten und der diesem nachgeschalteten Kupplung übernommen.
[0020] Gemäß dem zweiten Lösungsansatz ist der Rotor lediglich mit dem Sekundärschaufelrad
drehfest verbunden, wobei diese Verbindung durch eine direkte drehfeste Kopplung charakterisiert
sein kann oder aber durch das Vorsehen von Mitteln zur wahlweisen Kopplung und Entkopplung
des Rotors vom Sekundärschaufelrad. In beiden Fällen kann auch hier die elektrische
Maschine die Funktion des Starters für das Antriebsaggregat übernehmen und zusätzlich
als Booster die Antriebsmaschine zeitweilig unterstützen. Zur optimalen Energierückgewinnung
kann die Entkopplung des Antriebsaggregates von der elektrischen Maschine dann beispielsweise
durch Entleerung der hydrodynamischen Kupplung und gleichzeitiger Öffnung der Überbrückungskupplung
erfolgen oder aber durch das Vorsehen einer weiteren Kupplung zwischen der Anfahreinheit
und dem Antriebsaggregat.
[0021] Unter einem weiteren Aspekt der Erfindung sind der Anfahreinheit Mittel zur Schwingungsdämpfung
zugeordnet. Diese können dabei an beliebiger Stelle im Antriebssystem zwischen Antriebsaggregat
und Getriebe angeordnet bzw. dem Sekundärschaufelrad nachgeordnet sein.
[0022] Bezüglich der verwendeten elektrischen Maschinen zur Kombination der Anfahreinheit
mit der Funktion eines Startergenerators bestehen keine Restriktionen. Denkbar sind
alle gängigen bekannten elektrischen Maschinen, Synchronmaschinen sowie Asynchronmaschinen
als auch Synchronmaschinen mit transversaler Flußführung.
[0023] Die erfindungsgemäße Lösung ist für den Einsatz in Antriebssystemen mit Schaltgetrieben,
insbesondere in Automatgetrieben oder automatisierten Schaltgetrieben geeignet.
[0024] Die erfindungsgemäße Lösung wird nachfolgend anhand von Figuren erläutet. Darin ist
im einzelnen folgendes dargestellt::
- Figur 1
- verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine erste Ausgestaltung
einer erfindungsgemäßen Anfahreinheit in einem Antriebssystem anhand eines Ausschnittes
aus diesem mit drehfester Verbindung zwischen Rotor der elektrischen Maschine und
Primärschaufelrad;
- Figur 2
- verdeutlicht eine Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß Figur 1 mit zusätzlicher
Möglichkeit der Entkoppelung des Antriebsaggregates von der drehfesten Verbindung
zwischen Rotor und Primärschaufelrad;
- Figur 3
- verdeutlicht eine Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß Figur 1 mit zusätzlicher
Möglichkeit der Entkoppelung des Rotors vom Primärschaufelrad;
- Figur 4
- verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine zweite Ausgestaltung
einer erfindungsgemäßen Anfahreinheit in einem Antriebssystem anhand eines Ausschnittes
aus diesem mit drehfester Verbindung zwischen Rotor der elektrischen Maschine und
Sekundärschaufelrad;
- Figur 5
- verdeutlicht eine Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß Figur 4 mit zusätzlicher
Möglichkeit der Entkoppelung des Antriebsaggregates von der drehfesten Verbindung
zwischen Rotor und Sekundärschaufelrad;
- Figur 6
- verdeutlicht eine Weiterentwicklung einer Ausführung gemäß Figur 4 mit zusätzlicher
Möglichkeit der Entkoppelung des Rotors vom Sekundärschaufelrad;
- Figur 7
- verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine erste Ausführung
einer Kombination aus Kopplung des Rotors mit Primärschaufelrad und Sekundärschaufelrad;
- Figur 8
- verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine zweite Ausführung
einer Kombination aus Kopplung des Rotors mit Primärschaufelrad und Sekundärschaufelrad.
[0025] Die Figur 1 verdeutlicht in schematisch stark vereinfachter Darstellung eine erste
mögliche Ausführungsform eines erfindungsgemäß gestalteten Antriebssystems 1 anhand
eines Ausschnittes aus diesem. Das Antriebssystem 1 umfaßt ein Antriebsaggregat 2,
welches für den Einsatz in Fahrzeugen vorzugsweise als Verbrennungskraftmaschine 3
ausgeführt ist. Mit dieser ist mindestens eine Leistungsübertragungseinheit 4 gekoppelt,
wobei diese erfindungsgemäß eine Anfahreinheit 24, umfassend ein Anfahrelement 10
in Form einer hydrodynamischen Kupplung 5, umfaßt. Diese weist femer eine Überbrückungskupplung
25 in Form einer schaltbaren Kupplung 26 auf, welche parallel zum Anfahrelement 10
geschaltet ist. Ferner ist mit dem Antriebsaggregat 2, insbesondere dessen Antriebswelle
6, eine elektrische Maschine 7 gekoppelt. Bei dieser elektrischen Maschine handelt
es sich um einen sogenannten Startergenerätor, unter welchem eine elektrische Maschine
verstanden wird, deren Läufer bzw. Rotor 8 drehfest mit der Antriebswelle 6 zumindest
wenigstens mittelbar, d. h. direkt, oder aber über weitere Übertragungselemente gekoppelt
ist, und die sowohl als Generator als auch Motor betrieben werden kann. Diese elektrische
Maschine 7 ersetzt damit als Grundfunktion einen Starter und einen Generator in Antriebssystem.
[0026] Das Antriebssystem 1 umfaßt gemäß Figur 1 femer wenigstens ein Getriebe 9, , welches
der hydrodynamischen Kupplung 5 nachgeschaltet ist. Bei der in Figur 1 dargestellten
Ausführung fungiert die hydrodynamische Kupplung 5 als Anfahrelement 10, welches,
wie in Figur 1 durch unterbrochene Linie verdeutlicht, mit dem Getriebe 9 zu einer
Baueinheit 27 zusammengefaßt sein kann oder aber im Getriebe 9 mit integriert ist.
Die Anfahreinheit 24 und das Getriebe 9 bilden im dargestellten Fall die Baueinheit
27. Zur Verdeutlichung der einzelnen Ankopplungsmöglichkeiten für die elektrische
Maschine 7 sind die hydrodynamische Kupplung 5 als Anfahrelement 10 und das Getriebe
9 getrennt dargestellt. Die beide umfassende Baueinheit 27 ist mit unterbrochener
Linie dargestellt. Die hydrodynamische Kupplung 5 umfaßt ein Primärrad 11 und ein
Sekundärrad 12. Die hydrodynamische Kupplung 5 ist frei von einem Leitrad. Das Primärschaufelrad
11 und das Sekundärschaufelrad 12 bilden einen torusförmigen Arbeitsraum 13 miteinander.
Zur Leistungsübertragung ist die hydrodynamische Kupplung wenigstens teilbefüllt,
vorzugsweise vollbefüllt. Zur Steuerung der Leistungsübertragung und insbesondere
der Leistungsaufnahme ist der Füllungsgrad veränderbar. Dementsprechend ist der hydrodynamischen
Kupplung 5 eine Einrichtung 14 zur Steuerung des Füllungsgrades zugeordnet, hier nur
durch einen Pfeil angedeutet. Diesbezüglich bestehen gemäß dem Stand der Technik eine
Vielzahl von Möglichkeiten, auf welche hier jedoch im einzelnen nicht separat eingegangen
wird.
[0027] Erfindungsgemäß ist der Rotor bzw. Läufer 8 der elektrischen Maschine 7 gemäß einer
ersten Lösungsvariante drehfest mit dem Primärschaufelrad 11 der hydrodynamischen
Kupplung 5 gekoppelt. Diese Verbindung ist mit 16 bezeichnet. Ferner ist das Primärschaufelrad
11 wenigstens mittelbar drehfest mit der Antriebswelle 6 des Antriebsaggregates 2,
gemäß Figur 1 direkt mit dieser verbunden. Die Verbindung zwischen Rotor 8 und Primärschaufelrad
11 ist mit 16 bezeichnet. Diese besteht ständig. Im dargestellten Fall ist somit der
Startergenerator bzw. die elektrische Maschine 7 immer mit dem Antriebsaggregat 2
und der Leistungsübertragungseinheit 4 gekoppelt. Zur Entkopplung der elektrischen
Maschine 7 vom Getriebe 9 ist eine Einrichtung 15 zur Unterbrechung des Leistungsflusses
zwischen elektrischer Maschine 7 und Getriebe 9 bei Leistungsübertragung unter Umgehung
der hydrodynamische Kupplung vorgesehen. Bei dieser Einrichtung handelt es sich in
der Regel um eine schaltbare Kupplung. Diese Funktion wird hier von der Überbrückungskupplung
25 übernommen. Zum Starten der Antriebsmaschine 2 ist dabei die Überbrückungskupplung
25 vorzugsweise geöffnet. Die hydrodynamische Kupplung 5 kann bereits teilgefüllt
sein. Aufgrund des guten Kaltstartverhaltens der hydrodynamischen Kupplung wirkt sich
dies nicht negativ auf den Startvorgang aus. Ferner besteht die Möglichkeit, neben
der Ausnutzung der elektrischen Maschine 7 zur aktiven Verringerung von Drehungleichförmigkeiten,
auch zusätzlich eine Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen 17, vorzugsweise einen
Torsionsschwingungsdämpfer, vorzusehen. Dieser ist im einzelnen nicht dargestellt,
jedoch sind die möglichen Anordnungsmöglichkeiten 18.1 bis 18.4 durch ein Kreuz in
der Figur 1 wiedergegeben. Der Torsionsschwingungsdämpfer 18.1 kann dabei gemäß einer
besonders vorteilhaften Ausgestaltung zwischen dem Antriebsaggregat 2 und der Verbindung
16 der elektrischen Maschine 7 mit dem Primärschaufelrad 11 der hydrodynamischen Kupplung
5 angeordnet werden. In diesem Fall werden die Ungleichförmigkeiten des Antriebsaggregates
2 nicht in den Antriebsstrang mit übertragen. Eine weitere Möglichkeit besteht in
der Anordnung zwischen der elektrischen Maschine 7 und dem Getriebe 9, wobei hier
die Anordnung sowohl vor als auch nach der Überbrückungskupplung 25 erfolgen kann.
Diese beiden Positionen sind mit 18.2 und 18.3 bezeichnet. Die vierte Möglichkeit,
mit 18.4 bezeichnet, besteht in der Anordnung des Torsionsschwingungsdämpfers vor
dem Getriebe 9, d. h. ist sowohl der Anfahreinheit 24 als auch der elektrischen Maschine
7 nachgeschaltet.
[0028] Bei der in der Figur 1 dargestellten Konfiguration ist die elektrische Maschine 7
immer drehfest mit der Verbrennungskraftmaschine 3 gekoppelt. Dies bedeutet, daß in
diesem Fall die elektrische Maschine 7 bei in Betrieb genommener Verbrennungskraftmaschine
3 immer entsprechend ihrer Ansteuerung einen Leistungsanteil aufnimmt und als Generator
betrieben wird. Dies erlaubt stets die Bereitstellung elektrischer Energie, beispielsweise
für das Bordnetz des Fahrzeuges über die Verbrennungskraftmaschine 3. Im Schleppbetrieb,
d. h. bei erfolgendem Kraftfluß von den Antriebsrädem zur Verbrennungskraftmaschine
betrachtet, besteht die Möglichkeit, mittels der Überbrückungskupplung 25 bei entleerter
Kupplung 5 das Getriebe 9 vom Startergenerator, d. h. von der elektrischen Maschine
7, zu entkoppeln. In diesem Fall kann jedoch auch keine elektrische Leistung aus der
Schleppleistung gewonnen werden. Bei gefüllter hydrodynamischer Kupplung erfolgt der
Leistungsfluss primär über die Anfahreinheit 24, insbesondere die hydrodynamische
Kupplung 5 zur Verbrennungskraftmaschine 3, wobei aber auch hier lediglich der Rotor
8 mitgeschleppt und die Schleppleistung sowohl auf das Antriebsaggregat 2 und die
elektrische Maschine 7 aufgeteilt wird.
[0029] Bei der in der Figur 1 dargestellten Konfiguration ist die elektrische Maschine 7
koaxial zum Anfahrelement 10, d. h. zur hydrodynamischen Kupplung 5, und damit auch
dem Antriebaggregat 2, angeordnet. Dies gilt auch für die Ausführung gemäß Figur 2,
welche durch das Vorsehen einer weiteren zusätzlichen Einrichtung zur Unterbrechung
des Leistungsflusses zwischen der Verbindung 16 von Startergenerator 7 und Primärschaufelrad
11 der hydrodynamischen Kupplung 5 und dem Antriebsaggregat 2, vorgesehen ist. Diese
Einrichtung ist mit 19 bezeichnet. Auch diese umfaßt vorzugsweise eine schaltbare
Kupplung. Der Grundaufbau des Antriebssystems 1 entspricht ansonsten dem in der Figur
1 beschriebenen, weshalb für gleiche Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet werden.
Mit der zusätzlichen Möglichkeit der Unterbrechung des Leistungsflusses zwischen Antriebsaggregat
2 und der Verbindung 16 der elektrischen Maschine 7 mit dem Primärschaufelrad 11 der
hydrodynamischen Kupplung 5 besteht die Möglichkeit einer vollständigen Entkopplung
des Antriebsaggregates 2 vom restlichen Antriebsstrang. Damit ergibt sich zusätzlich
noch eine weitere Anordnungsmöglichkeit für einen Torsionsschwingungsdämpfer, diese
ist hier mit 18.5 bezeichnet. Der Torsionsschwingungsdämpfer wird dabei zwischen der
Kupplung 19 und dem Antriebsaggregat 2 angeordnet. Die elektrische Maschine 7 ist
somit zwischen zwei Kupplungen, der Kupplung 19 und der Überbrückungskupplung 25 angeordnet.
Damit besteht die Möglichkeit, die elektrische Maschine entweder mit dem Antriebsaggregat
2 und/oder mit dem Getriebe 9 zu verbinden. Dies ermöglicht es, daß bei Ausführung
des Antriebsaggregates 2 als Verbrennungskraftmaschine 3 bei warmem Motor direkt gestartet
werden kann, d. h. mit geschlossener Kupplung 19. Bei tiefen , Temperaturen, wenn
das Schleppmoment des Antriebsaggregates 2, insbesondere der Verbrennungskraftmaschine,
sehr groß ist, sind vorzugsweise beide Kupplungen, die Kupplung 19 und die Überbrückungskupplung
25, erst geöffnet. Dabei wird zunächst der Läufer bzw. Rotor 8 der elektrischen Maschine
hoch beschleunigt und erst dann die erste Kupplung 19 geschlossen. Die Antriebswelle
6 wird dann beschleunigt und das Antriebsaggregat 2, d. h. die Verbrennungskraftmaschine,
startet schlagartig. Ein weiterer entscheidender Vorteil dieser Lösung, insbesondere
die Möglichkeit der Entkopplung der elektrischen Maschine 7 von der Verbrennungskraftmaschine
3, besteht in einer verbesserten Bremsenergierückgewinnung, da der Anteil, der bei
direkter Kopplung des Antriebstranges und der elektrischen Maschine 7 mit der Verbrennungskraftmaschine
3 an innerer Reibung durch diese vernichtet wird, durch die Möglichkeit der Entkopplung
des Antriebsaggregates 2 von der elektrischen Maschine 7 dieser mit zugeführt werden
kann. Im Schubbetrieb in höheren Gangstufen ist daher die Einrichtung 15 vorzugsweise
immer derart betätigt, daß eine Kopplung zwischen der elektrischen Maschine 7 und
der Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheit 9 besteht. Die hydrodynamische Kupplung 5
ist vorzugsweise entleert. Die Anfahreinheit 24 und das Getriebe sind auch hier zur
Baueinheit 27 zusammengefaßt. Diese kann ferner auch die Kupplung 19 mit beinhalten.
Denkbar ist jedoch auch, die Kupplung 19 als separate Einrichtung der Baueinheit 27
vorzuschalten.
[0030] Bezüglich der Art der Kombination von Anfahreinheit 24 und Getriebe 9 bestehen keine
Beschränkungen, d.h. Integration der Anfahreinheit 24 in das Getriebe 9, insbesondere
einen Teil der Gehäuseglocke des Getriebes 9 oder Anflanschen an das Gehäuse. In beiden
Fällen entsteht eine Gesamtbaueinheit 27.
[0031] In beiden Ausführungen gemäß Figur 1 und 2 kann die elektrische Maschine 7 als Booster
auch zusätzlich zur Unterstützung des Antriebsaggregates 2 bei der Leistungsbereitstellung
durch Einspeisung von Leistung in das Antriebssystem 1 genutzt werden.
[0032] Die Figur 3 verdeutlicht eine weitere Modifikation eines erfindungsgemäß gestalteten
Antriebssystems 1 gemäß Figur 1. Hier ist der Rotor 8.3 der elektrischen Maschine
7.3 nicht fortlaufend, d.h. nicht ständig, drehfest mit dem Primärschaufelrad 11.3
gekoppelt. Die Verbindung 16.3 ist somit wahlweise lösbar. Dazu ist eine Einrichtung
20 zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung des Rotors vom Primärschaufelrad 11.3
vorgesehen. Diese ist vorzugsweise ebenfalls in Form einer schaltbaren Kupplung ausgeführt.
Die Funktion und der übrige Aufbau des Antriebssystems 1.3 gestalten sich analog wie
in der Figur 1 beschrieben, wobei jedoch zusätzlich der Leistungsfluß zwischen Antriebsaggregat
2.3 und elektrischer Maschine 7.3, unabhängig von der Leistungsübertragung zwischen
Antriebsaggregat 2.3 und Anfahrelement 10.3 bzw. Überbrückungskupplung 25 und Getriebe
unterbrochen werden kann, d. h. über die elektrische Maschine 7.3 entsprechend der
Ansteuerung der Einrichtung 20 nur zeitweise elektrische Leistung zur Verfügung gestellt
wird. Die Anordnungsmöglichkeiten bei Integration eines Torsionsschwingungsdämpfers
entsprechen denen in Figur 1 beschriebenen und sind mit 18.1, 18.2, 18.3 und 18.4
bezeichnet.
[0033] Die Figur 4 verdeutlicht eine weitere alternative Ausführung. Das Antriebssystem
1.4 umfaßt ebenfalls ein Antriebsaggregat 2.4 in Form einer Verbrennungskraftmaschine
3.4, die mit einer Leistungsübertragungseinheit 4.4, umfassend eine Anfahreinheit
24.4, mit einem Anfahrelement in Form einer hydrodynamischen Kupplung 5.4 gekoppelt
ist. Die hydrodynamische Kupplung 5.4 ist dabei integraler Bestandteil einer Baueinheit
27.4, umfassend ein Getriebe 9.4, kann jedoch dem Getriebe 9.4 bei Funktion als Anfahreinheit
10.4 und Ausführung als separate Einheit vorgeschaltet und lediglich an das Gehäuse
des Getriebes 9.4 angeflanscht sein. In der Figur 4 sind zur Verdeutlichung der Anbindungsmöglichkeiten
die hydrodynamische Kupplung 5.4 und das Getriebe 9.4 räumlich getrennt dargestellt.
Auch hier ist die elektrische Maschine 7.4 koaxial zur hydrodynamischen Kupplung 5.4
und damit bei Kopplung dieser mit der Verbrennungskraftmaschine 3.4 zu dieser angeordnet.
Das Primärrad 11.4 der hydrodynamischen Kupplung 5.4 ist drehfest mit der Antriebswelle
6.4 des Antriebsaggregates 2.4 gekoppelt. Das Sekundärrad 12.4 ist drehfest mit der
Drehzahl-/Drehmomentwandlungseinheit verbunden. Bei Integration der hydrodynamischen
Kupplung 5.4 in die Baueinheit 27.4 bildet dabei das Primärschaufelrad 11.4 bzw. das
mit diesem drehfest gekoppelte Element die Getriebeeingangswelle E der Baueinheit
27.4. Die elektrische Maschine 7.4, insbesondere der Läufer bzw. Rotor 8.4, ist dabei
drehfest mit dem Sekundärrad 12.4 gekoppelt und damit auch dem Getriebe 9.4. Die Anfahreinheit
24.4 umfaßt auch hier eine Überbrückungskupplung 25.4, die parallel zur hydrodynamischen
Kupplung 5.4 geschaltet ist. Die Anbindung der elektrischen Maschine 7.4 erfolgt hier
zwischen der Anfahreinheit 24.4 und dem Getriebe 9.4. Der Rotor 8.4 der elektrischen
Maschine 7.4 ist dabei immer drehfest mit dem Sekundärschaufelrad 12.4 und dem Ausgang
29 der Überbrückungskupplung 25.4 gekoppelt. Eine Kopplung des Rotors 8.4 mit dem
Antriebsaggregat 2.4 ist daher nur bei befüllter hydrodynamischer Kupplung 5.4, wie
beispielsweise während des Startvorganges, oder bei geschlossener Überbrückungskupplung
25 möglich. Zum Zwecke der optimalen Energierückgewinnung im Schubbetrieb ist die
hydrodynamische Kupplung 5.4 vorzugsweise vollständig, zumindest jedoch teilweise
entleert und die Überbrückungskupplung 25.4 geöffnet. Dadurch kann eine vollständige
Entkopplung der Verbrennungskraftmaschine 3.4 von den übrigen leistungs-übertragenden
Einheiten, insbesondere dem Getriebe 9.4 und der Gesamtbaueinheit 27.4, realisiert
werden. Die gesamte über das Getriebe 9.4 in Richtung des Antriebsaggregates 2.4 eingeleitete
Leistung kann somit der elektrischen Maschine 7.4 zugeführt und in elektrische Leistung
umgewandelt werden.
[0034] Bei entleerter hydrodynamischer Kupplung 5.4 erfolgt nur noch eine Leistungsübertragung
vom Antriebsaggregat 2.4 zum Getriebe 9.4 unter Umgehung der hydrodynamischen Kupplung
5.4, wobei aufgrund der drehfesten Kopplung 28 des Läufers bzw. Rotors 8.4 der elektrischen
Maschine 7.4 mit dem Sekundärschaufelrad 12.4 ein Leistungsanteil, der mittels des
Antriebsaggregates 2.4 zur Verfügung gestellten Gesamtleistung zur Erzeugung von elektrischer
Leistung für das Bordnetz abgezweigt werden kann. Ist bei der Ausführung gemäß Figur
4 zum Zwecke der Rückgewinnung immer noch eine Entleerung der hydrodynamischen Kupplung
5.4 erforderlich, wobei jedoch Ventilationsverluste aufgrund des Mitschleppens des
Sekundärschaufelrades 12.4 zu verzeichnen sind, kann durch Vorsehen einer weiteren
Einrichtung 23 zur wahlweisen Unterbrechung des Leistungsflusses zwischen dem Antriebsaggregat
2.5 und der hydrodynamischen Kupplung 5.5 eine vollständige Entkopplung des Antriebsaggregates
2.5 ermöglicht werden. In diesem Fall kann auch bei befüllter hydrodynamischer Kupplung
5.5, wie in der Figur 5 dargestellt, durch die Überbrückung, d. h. Gleichschaltung
zwischen dem Primärschaufelrad 11.5 und dem Sekundärschaufelrad 12.5, die gesamte
in den Antriebsstrang von den Rädern eingeleitete Leistung der elektrischen Maschine
7.5 zur Erzeugung elektrischer Leistung zugeführt werden.
[0035] Auch für die beiden in den Figuren 4 und 5 dargestellten Lösungen ergeben sich unterschiedliche
Anordnungsmöglichkeiten eines Torsionsschwingungsdämpfers. Diese sind hier mit 32.1
bis 32.4 für die Figur 4 und 32.1 bis 32.5 für die Figur 5 dargestellt. Die Position
32.1 des Torsionsschwingungsdämpfers ist durch die Anordnung zwischen der Antriebswelle
6.4 bzw. 6.5 und der hydrodynamischen Kupplung 5.4 bzw. 5.5 vor der Überbrückungskupplung
realisiert. Dabei kann die Anordnung direkt unmittelbar hinter oder an der Antriebswelle
6.4 bzw. 6. erfolgen, jedoch auch vor der Überbrückungskupplung 25.4 bzw. 25.5. Die
Anordnung 32.2 erfolgt direkt vor der Überbrückungskupplung. Ferner kann gemäß 32.3
der Torsionsschwingungsdämpfer hinter der Überbrückungskupplung 25.4 bzw. 25.5 vor
der elektrischen Maschine 7.4 bzw. 7.5 und gemäß 32.4 hinter der Überbrückungskupplung
25.4 bzw. 25.5 und nach der elektrischen Maschine 7.4 bzw. 7.5 angeordnet werden.
Die Position 24.5 in Figur 4 verdeutlicht eine zusätzliche Anordnung hinter der Einrichtung
23 in Form einer schaltbaren Kupplung und vor der Überbrückungskupplung 25.5.
[0036] Bei der in der Figur 5 dargestellten Lösung kann die Einrichtung 23 als Trennkupplung
Bestandteil der Anfahreinheit 24.5 und eventuell der aus Anfahreinheit 24.5 und Getriebe
9.5 gebildeten Baueinheit 27.5 sein. Denkbar ist jedoch auch die konstruktive Trennung
von Einrichtung 23 und Baueinheit 27.5. In diesem Fall ist die Einrichtung vor der
Baueinheit 27.5 angeordnet. Dies gilt in Analogie auch für die Torsionsschwingungsdämpfer
32.1 in Figuren 4 und 5 und 32.2 in Figur 5.
[0037] Die Figur 6 verdeutlicht eine Modifikation einer Ausführung gemäß Figur 4. Der Grundaufbau
entspricht dem in Figur 4, weshalb für gleiche Elemente die gleichen Bezugszeichen
verwendet werden. Zusätzlich ist hier eine Einrichtung 22 zur wahlweisen Kopplung
oder Entkopplung des Rotors 8.6 der elektrischen Maschine 7.6 vom Sekundärschaufelrad
12.6 vorgesehen. Diese ist vorzugsweise in Form einer schaltbaren Kupplung ausgeführt
und in der Verbindung 28 zwischen elektrischer Maschine 7.6 und Sekundärschaufelrad
12.6 angeordnet. Die Funktionsweise entspricht im wesentlichen der in der Figur 4
beschriebenen, wobei durch die vollständige Entkopplung der elektrischen Maschine
7.6 vom Antriebsstrang und damit dem Antriebsaggregat 2.6 sowie der hydrodynamischen
Kupplung 5.6 diese zeitweise außer Funktion genommen wird. Die Anordnungsmöglichkeiten
für den Torsionsschwingungsdämpfer 32.1 bis 32.4 entsprechen denen in Figur 4.
[0038] Auch bei Kopplung des Rotors 8.4, 8.5 und 8.6 mit dem Sekundärschaufelrad 12,4, 12.5
bzw. 12.6 besteht die Möglichkeit der Ausnutzung der elektrischen Maschine 7.4, 7.5
oder 7.6 als Booster, d. h., zur zusätzlichen Energiebereitstellung für den Antriebsstrang,
wobei in diesem Fall bei einer Ausführung gemäß Figur 6 die Kupplung 22 geschlossen
sein muss. Ferner kann die elektrische Maschine 7.4, 7.5 oder 7.6 zum Starten des
Antriebsaggregates 2.4, 2.5 bzw. 2.6 herangezogen werden. Im Schubbetrieb sind bei
bestehender Kopplung des Rotors 8.4, 8.5 bzw. 8.6 mit dem Sekundärschaufelrad 12.4,
12.5 bzw. 12.6 bzw. dem Getriebe 9.4, 9.5 bzw. 9.6 Leistungseinspeisungen in das Bordnetz
oder eine Energiespeichereinrichtung möglich.
[0039] Auf die separate Darstellung der Baueinheit 27 entsprechend Figur 4 wurde aus Übersichtlichkeitsgründen
in Figur 5 und 6 verzichtet.
[0040] Die Figuren 7 und 8 verdeutlichen eine weitere dritte Möglichkeit der Anbindung der
elektrischen Maschine 7 an die Anfahreinheit 24. Der Grundaufbau des Antriebssystems
mit Antriebsaggregat 2, Anfahreinheit 24 und nachgeordnetem Getriebe 9 und dem Vorsehen
einer Überbrückungskupplung 25, welche parallel zur hydrodynamischen Kupplung 5 geschaltet
ist, entspricht dem in den Figuren 1 bis 6 beschriebenen. In diesen Ausführungen gemäß
Figur 7 und Figur 8 ist jedoch die elektrische Maschine 7 im parallelen Leistungszweig
30, in welchem die Überbrückungskupplung 25 angeordnet ist, angeordnet. Der Rotor
8.7 der elektrischen Maschine 7.7 ist gemäß Figur 7 mit dem Primärschaufelrad 11.7
direkt, d.h. fortwährend, drehfest verbunden, wobei die Verbindung mit 16.7 bezeichnet
ist. Ferner ist der Rotor 8.7 drehfest mit dem Eingang 31 der Überbrückungskupplung
25.7 gekoppelt. Der Ausgang 29.7 der Überbrückungskupplung 25.7 ist mit dem Sekundärschaufelrad
12.7 der hydrodynamischen Kupplung 5.7 verbunden. Zur Trennung der elektrischen Maschine
7.7 vom Antriebsaggregat 2.7 ist eine Einrichtung 19.7 zur wahlweisen Kopplung oder
Entkopplung der Verbindung 16.7 mit dem Antriebsaggregat 2.7, welche beispielsweise
in Form einer schaltbaren Kupplung ausgeführt ist, vorgesehen. Diese Lösung ermöglicht
bei geöffneter Kupplung 19.7 im Schubbetrieb, unabhängig von der Leistungsübertragung
über die hydrodynamische Kupplung 5.7 oder über die Überbrückungskupplung 25.7 eine
vollständige Entkopplung des Antriebsaggregates 2.7 vom Antriebsstrang, so daß die
der elektrischen Maschine 7.7 im Schubbetrieb zugeführte Leistung nicht durch die
Schleppverluste der Antriebsmaschine 2.7 minimiert wird. Bei der Ausführung gemäß
Figur 8 ist eine Einrichtung 20.8 zur wahlweisen Koppelung oder Entkoppelung des Rotors
8.8 vom Primärschaufelrad 11.8 in der Verbindung 16.8 integriert, so daß zwar auch
hier eine vollständige Entkopplung des Antriebsaggregates 2.8 während des Schubbetriebes
bei Leistungsübertragung lediglich über den durch die Überbrückungskupplung 25.8 beschriebenen
Leistungszweig erfolgt, jedoch bei gefüllter hydrodynamischer Kupplung die Verbrennungskraftmaschine
3.8 im Schubbetrieb über diese mitgeschleppt wird.
[0041] Die Lösungen gemäß der Figuren 7 und 8 sind durch die Verbindung des Rotors 8.7 bzw.
8.8 sowohl mit dem Primärschaufelrad 11.7, 11.8 als auch dem Eingang 31 der Überbrückungskupplung
charakterisiert, wobei gemäß Figur 7 immer eine drehfeste Kopplung 16.7 des Rotors
8.7 mit dem Primärschaufelrad 11.7 existiert, während diese gemäß Figur 8 wahlweise,
d.h. zeitweise, gelöst werden kann. Bei beiden Lösungen sind bei Nutzung der elektrischen
Maschine 7.7 bzw. 7.8 als Starter die Einrichtungen 20.8 bzw. 19.7 geschlossen, die
hydrodynamische Kupplung vorzugsweise vollständig, wenigstens jedoch teilweise entleert
und die Überbrückungskupplung 25.7, 25.8 geöffnet. Als Booster ist dann die Kupplung
5.7, 5.8 befüllt oder die Überbrückungskupplung 25.7, 25.8 geschlossen. Zur Energierückgewinnung
im Bremsbetrieb bzw. Schubbetrieb ist die Verbindung zwischen Rotor 8.7 bzw. 8.8 und
Antriebsaggregat gekappt, d. h. die Einrichtungen 19.7 und 20.8 sind geöffnet. Für
die Anordnung von Schwingungsdämpfem ergeben sich folgende Möglichkeiten, welche für
Figur 7 mit 33.1 bis 33.6 und Figur 8 mit 33.1 bis 33.5 bezeichnet sind. Dabei erfolgt
die Anordnung der Torsionsschwingungsdämpfer 33.3 jeweils zwischen Rotor 8.7 und 8.8
und dem Eingang 31 der Überbrückungskupplung 25.7 bis 25.8. Die Anordnung der Torsionsschwingungsdämpfer
33.4 erfolgt zwischen Überbrückungskupplung 25.7, 25.8 und der Kopplung mit dem Sekundärschaufelrad
12.7, 12.8, die Anordnung der Torsionsschwingungsdämpfer 33.5 erfolgt zwischen der
Verbindung des Ausganges 29.7 bzw. 29.8 der Überbrückungskupplung 25.7 bzw. 25.8 und
dem Sekundärschaufelrad 12.7 bzw. 12.8 mit dem Getriebe 9.7 bzw. 9.8.
[0042] Die Torsionsschwingungsdämpfer 33.1 sind dem Antriebsaggregat 2.7 bzw. 2.8 nachgeordnet
und in der Verbindung dieses mit der Verbindung 16.7 bzw. 16.8 zwischen Rotor 8.7
bzw. 8.8 und dem Primärschaufelrad 11.7 bzw. 11.8 angeordnet. 33.2 ist vor dem Rotor
8.7 bzw. 8.8 in der Verbindung 16.7 bzw. 16.8 angeordnet. 33.3 in Figur 7 entspricht
einer Anordnung vor der Verbindung 16.7, jedoch nach der Einrichtung 19.7, während
33.3 in Figur 8 für eine Anordnung in der Verbindung 16.8 vor der Einrichtung 20.8
entspricht. Bezugszeichenliste
- 1;1.3;1.4;1.5;1.6;1.7;1.8
- Antriebssystem
- 2; 2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8
- Antriebsaggregat
- 3; 3.3;3.4;3.5;3.6;3.7;3.8
- Verbrennungskraftmaschine
- 4;4.3;4.4;4.5;4.6;4.7;4.8
- Leistungsübertragungseinheit
- 5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8
- hydrodynamische Kupplung
- 6;6.3;6.4;6.5;6.6;6.7;6.8
- Antriebswelle
- 7;7.3;7.4.7.5.7.6.7;7;7.8
- elektrische Maschine
- 8,8.3;8.4;8.5;8.6;8.7;8.8
- Läufer, Rotor der elektrischen Maschine
- 9;9.3;9.4;9.5;9.6;9.7;9.8
- Drehzahl/Drehmomentübertragungseinheit
- 10;10.3;10.4;10.5;10.6;10.7;10.8
- Anfahrelement
- 11;11.3;11.4;11.5;11.6;11.7;11.8
- Primärschaufelrad
- 12; 12.3
- Sekundärschaufelrad
- 13;13.3
- torusförmiger Arbeitsraum
- 14
- Einrichtung zur Steuerung des Füllungsgrades
- 15
- Einrichtung zur wahlweisen Unterbrechung oder Realisierung des Leistungsflusses zwischen
der elektrischen Maschine und der Getriebebaueinheit
- 16
- Verbindung zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine und dem Primärschaufelrad
der hydrodynamischen Kupplung Einrichtung zur Dämpfung von Schwingungen
- 18.1;18.2;18.3;18.4;18.5
- Torsioilschwingungsdämpfer
- 19;19.7
- Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung der Verbindung 16 vom Antriebsaggregat
- 20,20.8
- Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung des Rotors vom Primärschaufelrad
- 21
- Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung
- 22
- Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung des Rotors der elektrischen Maschine
vom Sekundärschaufelrad
- 23
- Einrichtung zur wahlweisen Unterbrechung oder Realisierung des Leistungsflusses zwischen
Antriebsaggregat und hydrodynamischer Kupplung sowie elektrischer Maschine
- 24
- Anfahreinheit
- 25
- Überbrückungskupplung
- 26
- schaltbare Kupplung
- 27; 27.4
- Getriebebaueinheit
- 28
- Verbindung elektrische Maschine und Sekundärschaufelrad
- 29, 29.7, 29.8
- Ausgang der Überbrückungskupplung
- 30
- Leistungszweig
- 31
- Eingang der Überbrückungskupplung
- 32.1;32,2;32,3;32.4;32.5
- Torsionsschwingungsdämpfer
- 33.1;33.2;33.3;33.4;33.5; 33.6
- Torsionsschwingungsdämpfer
1. Antriebssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:
1.1 einem Antriebsaggregat (2;2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8) und wenigstens einer, mit dem
Antriebsaggregat (2;2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8) gekoppelten Leistungsübertragungseinheit
(4;4.3;4.4;4.5;4.6;4.7;4.8);
1.2 einer, mit dem Antriebsaggregat (2;2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8) wenigstens mittelbar
gekoppelten elektrischen Maschine (7;7.3;7.4;7.5;7.6;7.7;7.8);
1.3 die Leistungsübertragungseinheit umfaßt wenigstens ein Anfahrelement (10; 10.3;
10.4; 10.5;10.6; 10.7; 10.8) in Form einer hydrodynamischen Kupplung (5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8)
und eine Überbrückungskupplung (25;25.3;25.4;25.5;25.6;25.7;25.8);
1.4 der Rotor (8;8.3;8.4;8.5;8.6;8.7;8.8) bzw. Läufer der elektrischen Maschine ist
koaxial zur hydrodynamischen Kupplung angeordnet und mit dieser drehfest koppelbar;
1.5 die hydrodynamische Kupplung (5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8) ist steuerbar; und
1.6 die hydrodynamische Kupplung umfaßt ein Primärschaufelrad (11;11.3;11.7;11.8)
und ein Sekundärschaufelrad (12;12.3;12.7;12.8) und ist frei von einem Leitrad;.
1.7 der Rotor bzw. Läufer der elektrischen Maschine ist drehfest mit dem Primärschaufelrad
(11; 11.3; 11.7; 11.8) oder einer mit dieser drehfest gekoppelten und das Sekundärschaufelrad
(12; 12.3; 12.7; 12.8) in axialer und teilweise in radialer Richtung umschließenden
Primärschaufelradschale verbindbar.
2. Antriebssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Primärschaufelrad (11;11.3;11.7;11.8) oder Primärschaufelradschale und der Rotor
(8; 8.3; 8.7; 8.8) der elektrischen Maschine (7; 7.3; 7.7; 7.8) eine bauliche Einheit
bilden.
3. Antriebssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Primärschaufelrad (11; 11.3; 11.7; 11.8) oder die Primärschaufelradschale und
der Rotor (8; 8.3; 8.7; 8.8) der elektrischen Maschine (7; 7.3; 7.7; 7.8) als integrale
Baueinheit ausgeführt sind.
4. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung des Rotors (8;8.3; 8.7;7;8.8)
der elektrischen Maschine (7;7.3;7.7;7.8) von einem, der hydrodynamischen Kupplung
(5;5.3; 5.7;5.8) nachgeschalteten Getriebe (9; 9.3; 9.7; 9.8) vorgesehen ist.
5. Antriebssystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von einer schaltbaren Kupplung gebildet wird.
6. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotor (8) der elektrischen Maschine (7) drehfest mit der Antriebswelle (6) des
Antriebsaggregates (2) verbunden ist.
7. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Einrichtung (19; 19.7; 20; 20.8) zur wahlweisen Kopplung oder Entkopplung
des Rotors (8.3;8.7;8.8) der elektrischen Maschine (7.3;7.7;7.8) vom Antriebsaggregat
(2.3,2.7;2.8) vorgesehen ist
8. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (20; 20.8) in der Verbindung (16; 16.8) zwischen dem Rotor (8.3;
8.8) und dem Primärschaufelrad (11.3;11.8) bzw. der Primärschaufelradschale der hydrodynamischen
Kupplung (5.3; 5.8) angeordnet ist.
9. Antriebssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19; 19.7) zwischen dem Antriebsaggregat (2; 2.7) und der Verbindung
(16; 16.7) zwischen dem Rotor (8; 8.7) und der hydrodynamischen Kupplung (5; 5.7)
angeordnet ist.
10. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung (19; 19.7; 20; 20.8) als schaltbare Kupplung ausgeführt ist
11. Antriebssystem, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit folgenden Merkmalen:
11.1 einem Antriebsaggregat (2;2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8) und wenigstens einer, mit
dem Antriebsaggregat (2;2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8) gekoppelten Leistungsübertragungseinheit
(4;4.3;4.4;4.5;4.6;4.7;4.8);
11.2 einer, mit dem Antriebsaggregat (2;2.3;2.4;2.5;2.6;2.7;2.8) wenigstens mittelbar
gekoppelten elektrischen Maschine (7;7.3;7:4;7.5;7.6;7.7;7.8);
11.3 die Leistungsübertragungseinheit (4;4.3;4.4;4.5;4.6;4.7;4.8) umfaßt wenigstens
ein Anfahrelement (10; 10.3; 10.4; 10.5; 10.6; 10.7; 10.8) in Form einer hydrodynamischen
Kupplung (5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8) und eine Überbrückungskupplung (25;25.3;25.4;25.5;25.6;25.7;25.8);
11.4 der Rotor (8;8.3;8.4;8.5;8.6;8.7;8.8) bzw. Läufer der elektrischen Maschine ist
koaxial zur hydrodynamischen Kupplung angeordnet und mit dieser drehfest koppelbar;
11.5 die hydrodynamische (5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8) ist steuerbar; und
11.6 die hydrodynamische Kupplung umfaßt ein Primärschaufelrad (11.4; 11.5;11.7;11.8)
und ein Sekundärschaufelrad (12.4; 12.5;12.6;12.7;12.8) und ist frei von einem Leitrad;
11.7 der Läufer der elektrischen Maschine ist mit dem Sekundärschaufelrad (12.4; 12.5;12.6;12.7;12.8)
drehfest verbindbar.
12. Antriebssystem nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärschaufelrad (12.4;12.5; 12.6;12.7;12.8) und der Rotor (8.4; 8.5; 8.6;
8.7; 8.8) der elektrischen Maschine (7.4;7.5;7.6,7.7;7.8) eine bauliche Einheit bilden.
13. Antriebssystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Sekundärschaufelrad (12.4;12.5; 12.6;12.7;12.8) und der Rotor (8.4; 8.5; 8.6;
8.7; 8.8) als integrale Baueinheit ausgeführt sind.
14. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (22; 23; 19.7; 20.8; 25; 25.4; 25.5; 25.6) zur Unterbrechung des
Leistungsflusses zwischen der Verbrennungskraftmaschine (2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8)
und dem Rotor (8.4; 8.5; 8.6; 8.7; 8.8) wenigstens bei Leistungsübertragung über die
Überbrückungskupplung (25; 25.4; 25.5; 25.6) vorgesehen ist.
15. Antriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (22; 23; 19.7;20.8; 25) zur Unterbrechung des Leistungsflusses zwischen
der Verbrennungskraftmaschine (2.5; 2.6; 2.7) und dem Rotor (8.5; 8.6; 8.7) wenigstens
bei Leistungsübertragung über die hydrodynamische Kupplung (5.5; 5.6; 5.7) vorgesehen
ist.
16. Antriebssystem nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von der Überbrückungskupplung (25.4;25,5;25.6) gebildet wird.
17. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von einer Einrichtung (23; 19.7) zur wahlweisen Realisierung oder
Unterbrechung der Leistungsübertragung zwischen dem Antriebsaggregat (2.5; 2.7) und
der Verbindung (16.5; 16.7) zwischen Primärschaufelrad (11.5; 11.7) und dem Rotor
(8.5; 8.7) gebildet wird.
18. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von einer Einrichtung (22) zur wahlweisen Koppelung oder Entkoppelung
des Rotors (8.6) vom Sekundärschaufelrad (12.6) gebildet wird.
19. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung von einer Einrichtung (20.8) zur wahlweisen Koppelung oder Entkoppelung
des Rotors (8.8) vom Primärschaufelrad (11.6) gebildet wird.
20. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Kupplung (5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8) wenigstens mit Teilbefüllung
betreibbar ist.
21. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung zur Beeinflussung des Füllungsgrades der hydrodynamischen Kupplung
(5;5.3;5.4;5.5;5.6;5.7;5.8) vorgesehen ist.
22. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, daß eine Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen (18.1; 18.2; 18.3; 18.4; 18.5; 32.1;
32.2; 32.3; 32.4; 32.5; 33.1; 33.2; 33.3; 33.4; 33.5; 33.6) vorgesehen ist, welche
gemäß wenigstens einer der nachfolgend genannten Anordnungsmöglichkeiten angeordnet
sein kann:
a) zwischen dem Antriebsaggregat (2; 2.3; 2.7; 2.8) und der Verbindung zwischen Primärschaufelrad
(11; 11.3; 11.7; 11.8) und Rotor (8; 8.3; 8.7; 8.8);
b) zwischen Rotor (8.7; 8.8) und Primärschaufelrad (11.7; 11.8);
c) zwischen Rotor (8.7; 8.8) und Sekundärschaufelrad (12.7; 12.8);
d) vor der Überbrückungskupplung (25; 25.4; 25.5; 25.6; 25.7; 25.8) oder nach der
Überbrückungskupplung (25; 25.4; 25.5; 25.6; 25.7; 25.8);
e) hinter der Koppelung zwischen Sekundärschaufelrad (12.4; 12.5; 12.6; 12.7; 12.8)
und Rotor (8.4; 8.5; 8.6; 8.7; 8.8)
f) hinter der Kopplung zwischen Sekundärschaufelrad (12.7; 12.8) und Überbrückungskupplung
(25.7; 25.8).
23. Antriebssystem nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorrichtung zur Dämpfung von Schwingungen ein hydraulischer Torsionsschwingungsdämpfer
ist.
24. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die hydrodynamische Kupplung (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) als Anfahrelement
(10; 10.3; 10.4; 10.5; 10.6; 10.7; 10.8) Bestandteil einer Anfahreinheit (24) ist,
welcher ein Getriebe (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) nachgeschaltet ist
25. Antriebssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Anfahreinheit (24) ein eigenes Gehäuse aufweist, welches an das Gehäuse des Getriebes
(9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) angeflanscht ist und Anfahreinheit und Getriebe
(9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) eine Baueinheit (27; 27.4) bilden.
26. Antriebssystem nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Getriebes (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) eine Getriebeglocke aufweist,
in welche die Anfahreinheit in das Getriebe (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) integriert
ist
27. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) als automatisiertes Schaltgetriebe
ausgeführt ist
28. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) als Automatgetriebe ausgeführt ist.
29. Antriebssystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe (9; 9.3; 9.4; 9.5;.9.6; 9.7; 9.8) als CVT-Getriebe ausgeführt ist.
1. A drive system, especially for motor vehicles, with the following features:
1.1 a drive unit (2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7;2.8) and at least one power transfer
unit (4; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8) coupled with the drive unit (2; 2.3; 2.4; 2.5;
2.6; 2.7;2.8);
1.2 an electric machine (7; 7.3; 7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8) coupled at least indirectly
with the drive unit (2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7;2.8);
1.3 the power transfer unit (4; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8) comprises at least one
starting element (10; 10.3; 10.4; 10.5; 10.6; 10.7; 10.8) in the form of a hydrodynamic
coupling (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) and a lock-up clutch (25; 25.3; 25.4; 25.5;
25.6; 25.7; 25.8);
1.4 the rotor (8; 8.3; 8.4; 8.5; 8.6; 8.7; 8.8) or armature of the electric machine
(7; 7.3; 7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8) is arranged coaxially to the hydrodynamic coupling
(5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) and can be coupled with the same in a torsionally
rigid way;
1.5 the hydrodynamic coupling (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) is controllable, and
1.6 the hydrodynamic coupling (5; 5.3; 5.7; 5.8) comprises a primary blade wheel (11;
11.3; 11.7; 11.8) and a secondary blade wheel (12; 12.3; 12.7; 12.8) and is free from
a guide wheel;
1.7 the rotor or armature (8; 8.3; 8.7; 8.8) of the electric machine (7; 7.3; 7.7;
7.8) can be connected in a torsionally rigid manner with the primary blade wheel (11;
11.3; 11.7; 11.8) or a primary blade wheel shell which is coupled with the same in
a torsionally rigid manner and encloses the secondary blade wheel (12; 12.3; 12.7;
12.8) in the axial and partly in the radial direction.
2. A drive system according to claim 1, characterized in that the primary blade wheel (11; 11.3; 11.7; 11.8) or primary blade wheel shell and the
rotor (8; 8.3; 8.7; 8.8) of the electric machine (7; 7.3; 7.7; 7.8) form a modular
unit.
3. A drive system according to claim 2, characterized in that the primary blade wheel (11; 11.3; 11.7; 11.8) or primary blade wheel shell and the
rotor (8; 8.3; 8.7; 8.8) of the electric machine (7; 7.3; 7.7; 7.8) are configured
as an integral module.
4. A drive system according to one of the claims 1 to 3, characterized in that a device is provided for optionally coupling or uncoupling the rotor (8; 8.3; 8.7;
8.8) of the electric machine (7; 7.3; 7.7; 7.8) from a transmission (9; 9.3; 9.7;
9.8) connected downstream of the hydrodynamic coupling (5; 5.3; 5.7; 5.8).
5. A drive system according to claim 4, characterized in that the device is formed by a switchable clutch.
6. A drive system according to one of the claims 4 or 5, characterized in that the rotor (8) of the electric machine (7) is joined in a torsionally rigid manner
with the drive shaft (6) of the drive unit (2).
7. A drive system according to one of the claims 4 or 5, characterized in that at least one device (19; 19.7; 20; 20.8) is provided for optionally coupling or uncoupling
the rotor (8.3; 8.7; 8.8) of the electric machine (7.3; 7.7; 7.8) from the drive unit
(2.3; 2.7; 2.8).
8. A drive system according to claim 7, characterized in that the device (20; 20.8) is arranged in the connection (16; 16.8) between the rotor
(8.3; 8.8) and the primary blade wheel (11.3; 11.8) or the primary blade wheel shell
of the hydrodynamic clutch (5.3; 5.8).
9. A drive system according to claim 7, characterized in that the device (19; 19.7) is arranged between the drive unit (2; 2.7) and the connection
(16; 16.7) between the rotor (8; 8.7) and the hydrodynamic coupling (5; 5.7).
10. A drive system according to one of the claims 7 to 9, characterized in that the device (19; 19.7; 20; 20.8) is configured as a switchable clutch.
11. A drive system, especially for motor vehicles, with the following features:
11.1 a drive unit (2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7;2.8) and at least one power transfer
unit (4; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8) coupled with the drive unit (2; 2.3; 2.4; 2.5;
2.6; 2.7;2.8);
11.2 an electric machine (7; 7.3; 7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8) coupled at least indirectly
with the drive unit (2; 2.3; 2.4; 2.5; 2.6; 2.7;2.8);
11.3 the power transfer unit (4; 4.3; 4.4; 4.5; 4.6; 4.7; 4.8) comprises at least
one starting element (10; 10.3; 10.4; 10.5; 10.6; 10.7; 10.8) in the form of a hydrodynamic
coupling (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) and a lock-up clutch (25; 25.3; 25.4; 25.5;
25.6; 25.7; 25.8);
11.4 the rotor (8; 8.3; 8.4; 8.5; 8.6; 8.7; 8.8) or armature of the electric machine
(7; 7.3; 7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8) is arranged coaxially to the hydrodynamic coupling
(5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) and can be coupled with the same in a torsionally
rigid way;
11.5 the hydrodynamic coupling (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) is controllable,
and
11.6 the hydrodynamic coupling (5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) comprises a primary blade
wheel (11.4; 11.5; 11.7; 11.8) and a secondary blade wheel (12.4; 12.5; 12.6; 12.7;
12.8) and is free from a guide wheel;
11.7 the rotor of the electric machine (7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8) can be connected
in a torsionally rigid manner with the secondary blade wheel (12.4; 12.5; 12.6; 12.7;
12.8).
12. A drive system according to claim 11, characterized in that the secondary blade wheel (12.4; 12.5; 12.6; 12.7; 12.8) and the rotor (8.4; 8.5;
8.6; 8.7; 8.8) of the electric machine (7.4; 7.5; 7.6; 7.7; 7.8) form a modular unit.
13. A drive system according to claim 12, characterized in that secondary blade wheel (12.4; 12.5; 12.6; 12.7; 12.8) and the rotor (8.4; 8.5; 8.6;
8.7; 8.8) are configured as an integral module.
14. A drive system according to one of the claims 11 to 13, characterized in that a device (22; 23; 19.7; 20.8; 25; 25.4; 25.5; 25.6) for interrupting the power flow
between the internal combustion engine (2.4; 2.5; 2.6; 2.7; 2.8) and the rotor (8.4;
8.5; 8.6; 8.7; 8.8) is provided at least in the case of power transfer via the lock-up
clutch (25; 25.4; 25.5; 25.6).
15. A drive system according to claim 14, characterized in that a device (22; 23; 19.7; 20.8; 25) for interrupting the power flow between the internal
combustion engine (2.5; 2.6; 2.7) and the rotor (8.5; 8.6; 8.7) is provided at least
in the case of power transfer via the hydrodynamic coupling (5.5; 5.6; 5.7).
16. A drive system according to claim 14, characterized in that the device is formed by the lock-up clutch (25.4; 25.5; 25.6).
17. A drive system according to one of the claims 14 to 16, characterized in that the device is formed by a device (23; 19.7) for optionally realizing or interrupting
the power transfer between the drive unit (2.5; 2.7) and the connection (16.5; 16.7)
between the primary blade wheel (11.5; 11.7) and the rotor (8.5; 8.7).
18. A drive system according to one of the claims 14 to 16, characterized in that the device is formed by a device (22) for optionally coupling or uncoupling the rotor
(8.6) from the secondary blade wheel (12.6).
19. A drive system according to one of the claims 14 to 16, characterized in that the device is formed by a device (20.8) for optionally coupling or uncoupling the
rotor (8.8) from the primary blade wheel (11.6).
20. A drive system according to one of the claims 1 to 19, characterized in that the hydrodynamic coupling (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) can be operated at least
with a partial filling.
21. A drive system according to one of the claims 1 to 20, characterized in that a device is provided for influencing the degree of filling of the hydrodynamic coupling
(5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8).
22. A drive system according to one of the claims 1 to 21,
characterized in that an apparatus for damping oscillations (18.1; 18.2, 18.3; 18.4; 18.5; 32.1; 32.2;
32.3; 32.4; 23.5; 33.1; 33.2; 33.3; 33.4; 33.5; 33.6) is provided which can be arranged
according to at least one of the following possibilities for arrangement:
a) between the drive unit (2; 2.3; 2.7; 2.8) and the connection between primary blade
wheel (11; 11.3; 11.7; 11.8) and rotor (8; 8.3; 8.7; 8.8);
b) between rotor (8.7; 8.8) and primary blade wheel (11.7; 11.8);
c) between rotor (8.7; 8.8) and secondary blade wheel (12.7; 12.8);
d) before the lock-up clutch (25; 25.4; 25.5; 25.6; 25.7; 25.8) or after the lock-up
clutch (25; 25.4; 25.5; 25.6; 25.7; 25.8); .
e) behind the coupling between secondary blade wheel (12.4; 12.5; 12.6; 12.7; 12.8)
and rotor (8.4; 8.5; 8.6; 8.7; 8.8);
f) behind the coupling between secondary blade wheel (12.7; 12.8) and lock-up clutch
(25.7; 25.8).
23. A drive system according to claim 22, characterized in that the apparatus for damping oscillations is a hydraulic torsional vibration damper.
24. A drive system according to one of the claims 1 to 23, characterized in that the hydrodynamic coupling (5; 5.3; 5.4; 5.5; 5.6; 5.7; 5.8) as a starting element
(10; 10.3; 10.4; 10.5; 10.6; 10.7; 10.8) is a component of a starting unit (24) which
comprises a transmission (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) which is connected in series.
25. A drive system according to claim 24, characterized in that the starting unit (24) has a separate housing which is flanged onto the housing of
the transmission (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8), and starting unit and transmission
(9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) form a modular unit (27; 27.4).
26. A drive system according to claim 24, characterized in that the housing of the transmission (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) comprises a transmission
bell housing in which the starting unit is integrated in the transmission (9; 9.3;
9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8).
27. A drive system according to one of the claims 1 to 26, characterized in that the transmission (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) is configured as an automated
standard transmission.
28. A drive system according to one of the claims 1 to 27, characterized in that the transmission (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) is configured as an automatic
transmission.
29. A drive system according to one of the claims 1 to 27, characterized in that the transmission (9; 9.3; 9.4; 9.5; 9.6; 9.7; 9.8) is configured as a CVT transmission.
1. Système d'entraînement, en particulier pour des véhicules à moteur, possédant les
caractéristiques suivantes :
1.1 un groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.4 ; 2.5 ; 2.6 ; 2.7 ; 2.8) et au moins une
unité de transmission de la puissance (4 ; 4.3 ; 4.4 ; 4.5 ; 4.6 ; 4.7 ; 4.8) couplée
au groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.4 ; 2.5 ; 2.6 ; 2.7 ; 2.8) ;
1.2 une machine électrique (7 ; 7.3 ; 7.4 ; 7.5 ; 7.6 ; 7.7 ; 7.8) couplée de manière
au moins indirecte avec le groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.4 ; 2.5 ; 2.6 ; 2.7
; 2.8) ;
1.3 l'unité de transmission de la puissance (4 ; 4.3 ; 4.4 ; 4.5 ; 4.6 ; 4.7 ; 4.8)
comprend au moins un élément démarreur (10 ; 10.3 ; 10.4 ; 10.5 ; 10.6 ; 10.7 ; 10.8)
prenant la forme d'un embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ;
5.8) et un embrayage de prise directe (25 ; 25.3 ; 25.4 ; 25.5 ; 25.6 ; 25.7 ; 25.8)
;
1.4 le rotor (8 ; 8.3 ; 8.4 ; 8.5 ; 8.6 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7 ;
7.3 ; 7.4 ; 7.5 ; 7.6 ; 7.7 ; 7.8) est coaxial de l'embrayage hydrodynamique (5 ;
5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) et peut être couplé avec celui-ci de manière solidaire
en rotation ;
1.5 l'embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) est contrôlable
; et
1.6 l'embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.7 ; 5.8) comprend une roue à aubes primaire
(11 ; 11.3 ; 11.7 ; 11.8) et une roue à aubes secondaire (12 ; 12.3 ; 12.7 ; 12.8)
et ne possède pas d'aube directrice ;
1.7 le rotor (8 ; 8.3 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7 ; 7.3 ; 7.7 ; 7.8)
peut être relié de manière solidaire en rotation à la roue à aubes primaire (11 ;
11.3 ; 11.7 ; 11.8) ou à une enveloppe de roue à aubes primaire couplée avec celle-ci
de manière solidaire en rotation et entourant la roue à aubes secondaire (12 ; 12.3
; 12.7 ; 12.8) dans le sens axial et partiellement dans le sens radial.
2. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue à aubes primaire (11 ; 11.3 ; 11.7 ; 11.8) ou l'enveloppe de roue à aubes
primaire et le rotor (8 ; 8.3 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7 ; 7.3 ; 7.7
; 7.8) forment une unité de construction.
3. Système d'entraînement selon la revendication 2, caractérisé en ce que la roue à aubes primaire (11 ; 11.3 ; 11.7 ; 11.8) ou l'enveloppe de roue à aubes
primaire et le rotor (8 ; 8.3 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7 ; 7.3 ; 7.7
; 7.8) sont conçus comme une unité de construction intégrale.
4. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour le couplage et le découplage sélectifs du rotor (8
; 8.3 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7 ; 7.3 ; 7.7 ; 7.8) sur un engrenage
(9 ; 9.3 ; 9.7 ; 9.8) monté en aval de l'embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.7 ;
5.8).
5. Système d'entraînement selon la revendication 4, caractérisé en ce que le dispositif est formé par un embrayage commutable.
6. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que le rotor (8) de la machine électrique (7) et relié de manière solidaire en rotation
avec l'arbre d'entraînement (6) du groupe d'entraînement (2).
7. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il est prévu au moins un dispositif (19 ; 19.7 ; 20 ; 20.8) pour le couplage et le
découpage sélectifs du rotor (8.3 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7.3 ; 7.7
; 7.8) sur le groupe d'entraînement (2.3 ; 2.7 ; 2.8).
8. Système d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (20 ; 20.8) est installé dans la communication (16 ; 16.8) entre le
rotor (8.3 ; 8.8) et la roue à aubes primaire (11.3 ; 11.8) ou l'enveloppe de roue
à aubes primaire de l'embrayage hydrodynamique (5.3 ; 5.8).
9. Système d'entraînement selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif (19 ; 19.7) est installé entre le groupe d'entraînement (2 ; 2.7) et
la communication (16 ; 16.7) entre le rotor (8 ; 8.7) et l'embrayage hydrodynamique
(5 ; 5.7).
10. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (19 ; 19.7 ; 20 ; 20.8) est conçu comme un embrayage commutable.
11. Système d'entraînement, en particulier pour des véhicules à moteur, possédant les
caractéristiques suivantes :
11.1 un groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.4 ; 2.5 ; 2.6 ; 2.7 ; 2.8) et au moins
une unité de transmission de la puissance (4 ; 4.3 ; 4.4 ; 4.5 ; 4.6 ; 4.7 ; 4.8)
couplée au groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.4 ; 2.5 ; 2.6 ; 2.7 ; 2.8) ;
11.2 une machine électrique (7 ; 7.3 ; 7.4 ; 7.5 ; 7.6 ; 7.7 ; 7.8) couplée de manière
au moins indirecte avec le groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.4 ; 2.5 ; 2.6 ; 2.7
; 2.8) ;
11.3 l'unité de transmission de la puissance (4 ; 4.3 ; 4.4 ; 4.5 ; 4.6 ; 4.7 ; 4.8)
comprend au moins un élément démarreur (10 ; 10.3 ; 10.4 ; 10.5 ; 10.6 ; 10.7 ; 10.8)
prenant la forme d'un embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ;
5.8) et un embrayage de prise directe (25 ; 25.3 ; 25.4 ; 25.5 ; 25.6 ; 25.7 ; 25.8)
;
11.4 le rotor (8 ; 8.3 ; 8.4 ; 8.5 ; 8.6 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7
; 7.3 ; 7.4 ; 7.5 ; 7.6 ; 7.7 ; 7.8) est coaxial de l'embrayage hydrodynamique (5
; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) et peut être couplé avec celui-ci de manière
solidaire en rotation ;
11.5 l'embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) est contrôlable
; et
11.6 l'embrayage hydrodynamique (5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) comprend une roue à
aubes primaire (11.4 ; 11.5 ; 11.7 ; 11.8) et une roue à aubes secondaire (12.4 ;
12.5 ; 12.6 ; 12.7 ; 12.8) et ne possède pas d'aube directrice ;
11.7 le rotor de la machine électrique (7.4 ; 7.5 ; 7.6 ; 7.7 ; 7.8) peut être relié
de manière solidaire en rotation à la roue à aubes secondaire (12.4 ; 12.5 ; 12.6
; 12.7 ; 12.8).
12. Système d'entraînement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la roue à aubes secondaire (12.4 ; 12.5 ; 12.6 ; 12.7 ; 12.8) et le rotor (8.4 ;
8.5 ; 8.6 ; 8.7 ; 8.8) de la machine électrique (7.4 ; 7.5 ; 7.6 ; 7.7 ; 7.8) forment
une unité de construction.
13. Système d'entraînement selon la revendication 12, caractérisé en ce que la roue à aubes secondaire (12.4 ; 12.5 ; 12.6 ; 12.7 ; 12.8) et le rotor (8.4 ;
8.5 ; 8.6 ; 8.7 ; 8.8) sont conçus comme une unité de construction intégrale.
14. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 11 à 13, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif (22 ; 23 ; 19.7 ; 20.8 ; 25 ; 25.4 ; 25.5 ; 25.6) destiné
à interrompre le flux de puissance entre le moteur à combustion interne (2.4 ; 2.5
; 2.6 ; 2.7 ; 2.8) et le rotor (8.4 ; 8.5 ; 8.6 ; 8.7; 8.8) au moins lors de la transmission
de la puissance par l'embrayage de prise directe (25 ; 25.4 ; 25.5 ; 25.6).
15. Système d'entraînement selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif (22 ; 23 ; 19.7 ; 20.8 ; 25) destiné à interrompre le flux
de puissance entre le moteur à combustion interne (2.5 ; 2.6 ; 2.7) et le rotor (8.5
; 8.6 ; 8.7) au moins lors de la transmission de la puissance par l'embrayage hydrodynamique
(5.5 ; 5.6 ; 5.7).
16. Système d'entraînement selon la revendication 14, caractérisé en ce que le dispositif est formé par l'embrayage de prise directe (25.4 ; 25.5 ; 25.6).
17. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le dispositif est formé par un dispositif (23 ; 19.7) pour la réalisation ou l'interruption
sélective de la transmission de puissance entre le groupe d'entraînement (2.5 ; 2.7)
et la communication (16.5 ; 16.7) entre la roue à aubes primaire (11.5 ; 11.7) et
le rotor (8.5 ; 8.7).
18. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le dispositif est formé par un dispositif (22) pour le couplage et le découplage
sélectifs du rotor (8.6) et de la roue à aubes secondaire (12.6).
19. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 14 à 16, caractérisé en ce que le dispositif est formé par un dispositif (20.8) pour le couplage et le découplage
sélectifs du rotor (8.8) et de la roue à aubes primaire (11.6).
20. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, caractérisé en ce que l'embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) peut fonctionner
au moins avec un remplissage partiel.
21. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 20, caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour influer sur le niveau de remplissage de l'embrayage
hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8).
22. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 21,
caractérisé en ce qu'il est prévu un dispositif pour l'amortissement des vibrations (18.1 ; 18.2 ; 18.3
; 18.4 ; 18.5 ; 32.1 ; 32.2 ; 32.3 ; 32.4 ; 32.5 ; 33.1 ; 33.2 ; 33.3 ; 33.4 ; 33.5
; 33.6), qui peut être disposé selon l'une au moins des possibilités de disposition
suivantes :
a) entre le groupe d'entraînement (2 ; 2.3 ; 2.7 ; 2.8) et la communication entre
la roue à aubes primaire (11 ; 11.3 ; 11.7 ; 11.8) et le rotor (8 ; 8.3 ; 8.7 ; 8.8)
;
b) entre le rotor (8.7 ; 8.8) et la roue à aubes primaire (11.7 ; 11.8) ;
c) entre le rotor (8.7 ; 8.8) et la roue à aubes secondaire (12.7 ; 12.8) ;
d) avant l'embrayage de prise directe (25 ; 25.4 ; 25.5 ; 25.6 ; 25.7 ; 25.8) ou après
l'embrayage de prise directe (25 ; 25.4 ; 25.5 ; 25.6 ; 25.7 ; 25.8) ;
e) après le couplage entre la roue à aubes secondaire (12.4 ; 12.5 ; 12.6 ; 12.7 ;
12.8) et le rotor (8.4 ; 8.5 ; 8.6 ; 8.7 ; 8.8) ;
f) après le couplage entre la roue à aubes secondaire (12.7 ; 12.8) et l'embrayage
de prise directe (25.7 ; 25.8).
23. Système d'entraînement selon la revendication 22, caractérisé en ce que le dispositif pour l'amortissement des vibrations est un amortisseur de vibrations
hydraulique à torsion.
24. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 23, caractérisé en ce que l'embrayage hydrodynamique (5 ; 5.3 ; 5.4 ; 5.5 ; 5.6 ; 5.7 ; 5.8) servant d'élément
démarreur (10 ; 10.3 ; 10.4 ; 10.5 ; 10.6 ; 10.7 ; 10.8) fait partie d'une unité de
démarrage (24) en aval de laquelle est monté un engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6
; 9.7 ; 9.8).
25. Système d'entraînement selon la revendication 24, caractérisé en ce que l'unité de démarrage (24) possède son propre boîtier, qui est fixé par une bride
sur le carter de l'engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8), et l'unité de
démarrage et l'engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8) forment une unité
de construction (27 ; 27.4).
26. Système d'entraînement selon la revendication 24, caractérisé en ce que le carter de l'engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8) présente une cloche
d'embrayage dans laquelle l'unité de démarrage est intégrée dans l'engrenage (9 ;
9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8).
27. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 26, caractérisé en ce que l'engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8) est construit comme une boîte
de vitesses automatisée.
28. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que l'engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8) est construit comme une boîte
de vitesses automatique.
29. Système d'entraînement selon l'une quelconque des revendications 1 à 27, caractérisé en ce que l'engrenage (9 ; 9.3 ; 9.4 ; 9.5 ; 9.6 ; 9.7 ; 9.8) est construit comme une boîte
de vitesses CVT.
IN DER BESCHREIBUNG AUFGEFÜHRTE DOKUMENTE
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde ausschließlich zur Information
des Lesers aufgenommen und ist nicht Bestandteil des europäischen Patentdokumentes.
Sie wurde mit größter Sorgfalt zusammengestellt; das EPA übernimmt jedoch keinerlei
Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
In der Beschreibung aufgeführte Patentdokumente